System szybkozłączny B4S – obejmy ZPL, dysze przegubowe DPL i montaż bez spawania

W myjkach przemysłowych i liniach przygotowania powierzchni kolektory z dyszami trzeba często przezbrajać: zmienić kierunek strumienia, wymienić zużytą dyszę, zwiększyć przepływ w jednej strefie albo zamknąć niepotrzebny punkt. Przy dyszach wkręcanych w króćce przyspawane do rury każda taka zmiana oznacza demontaż kolektora, a często także spawanie.

System szybkozłączny B4S rozwiązuje to inaczej: obejma ZPL zaciska się na rurze kolektora w miejscu wywierconego otworu, w niej osadza się dyszę przegubową DPL, a całość zabezpiecza nakrętka NPL. Wszystkie elementy są z polipropylenu. Poniżej opisujemy, z czego składa się system, jak go zamontować i gdzie się sprawdza.

Elementy systemu szybkozłącznego

• Obejmy ZPL – zaciskane na rurze kolektora, tworzą gniazdo dyszy bez spawania i bez gwintowania rury. W katalogu są trzy grupy oznaczeń: ZPL 100 (ZPL 100C1, ZPL 100C2), ZPL 125 (od ZPL 125A1 do ZPL 125Z2) i ZPL 150 (od ZPL 150A1 do ZPL 150C2). Obejmę dobiera się do średnicy zewnętrznej rury kolektora – dopasowanie podajemy razem z rysunkiem.
• Dysze przegubowe DPL – osadzane w obejmie, z możliwością ustawienia kierunku strumienia. Kąt natrysku 60°, przepływy od 3,9 do 24,5 l/⁠min przy 3 bar.
• Nakrętka NPL 001 – dociska dyszę w obejmie; po jej odkręceniu dyszę można wyjąć bez demontażu kolektora.
• Zaślepki – NPL 002, NPL 003 i DPL 0000 zamykają gniazda, które w danej konfiguracji nie są potrzebne.
• Elementy przegubu i zestawy – kule przegubowe DPL B125, DPL B250 i DPL B375 oraz zestaw B4S ZCH 125B1 3065 PP.

Pełną listę elementów, wymiary i rysunki zawiera katalog B4S 2023, który przekazujemy przed zamówieniem.

Dysze przegubowe DPL – przepływy przy różnych ciśnieniach

Dysze DPL mają kąt natrysku 60°. Katalog podaje przepływy przy 2, 3 i 4 bar – są to wartości z tabeli producenta, a nie wynik przeliczenia wzorem.

Do tego dochodzą B4S DPL MEM 475 060 (60°, 15,3 l/⁠min przy 3 bar) i B4S DPL MEM 499 060 (60°, 24,5 l/⁠min przy 3 bar). Przy ciśnieniach spoza tabeli przepływ szacuje się wzorem Q₂ = Q₁ × √(P₂ / P₁): dla DPL 6098 przy 2,5 bar wychodzi 9,8 × √(2,5 / 3) = 8,9 l/⁠min.

Rozmiar dyszy wynika z wymaganego przepływu na metr szerokości strefy i z rozstawu. Jeśli strefa potrzebuje np. 40 l/⁠min na metr, a dysze stoją co 200 mm, na jedną dyszę przypada 40 × 0,2 = 8 l/⁠min. Przy 2 bar odpowiada to DPL 6098 (8,0 l/⁠min), a przy 3 bar – DPL 6078 (7,8 l/⁠min). Ten sam kolektor można więc dopasować do pompy, zmieniając rozmiar dyszy, a nie rurę.

Montaż krok po kroku

1. Rozplanowanie. Z szerokości strefy i odległości dyszy od detalu wyznacza się rozstaw dysz i liczbę gniazd. Pozycje zaznacza się na rurze wzdłuż jednej linii – najprościej przy listwie lub sznurze – aby wszystkie gniazda były skierowane w tę samą stronę.
2. Wiercenie otworu. W zaznaczonych miejscach wierci się otwory prostopadle do osi rury, o średnicy podanej na rysunku obejmy. Zbyt duży otwór utrudnia uszczelnienie, zbyt mały dławi przepływ do dyszy.
3. Gratowanie i płukanie. Z krawędzi otworów usuwa się zadziory, a rurę przepłukuje, aby wióry nie trafiły do dysz. Płukanie wykonuje się przed osadzeniem dysz.
4. Osadzenie obejmy. Obejmę zakłada się tak, aby jej gniazdo i uszczelnienie trafiły dokładnie w otwór, i dociska równomiernie. Obejma nie może się przesuwać ani obracać na rurze.
5. Osadzenie dyszy. Dyszę DPL wkłada się w gniazdo i zabezpiecza nakrętką NPL 001. Tworzywa nie należy przeciągać – nakrętkę dokręca się z umiarkowaną siłą.
6. Ustawienie kierunku. Przegub pozwala odchylić strumień od osi gniazda i skierować go na detal albo w narożnik komory. Przy strumieniach płaskich na jednym kolektorze obraca się je zwykle o kilka stopni względem osi rury, aby sąsiednie strumienie nie zderzały się w strefie nakładania.
7. Próba. Po napełnieniu kolektora sprawdza się szczelność, ciśnienie na końcu kolektora i obraz strumieni. Niepotrzebne gniazda zamyka się zaślepkami.

Przykład – kolektory w myjce tunelowej

Strefa mycia detali ma szerokość 1000 mm, dysze pracują w odległości 250 mm od detali, a ciśnienie na kolektorach wynosi 2 bar. Przy kącie 60° szerokość pokrycia jednej dyszy wynosi W = 2 × 250 × tg(30°) = 289 mm. Przy rozstawie 200 mm sąsiednie strumienie nakładają się o 89 mm, czyli około 31% szerokości – nakładanie rzędu jednej czwartej do jednej trzeciej szerokości strumienia to w praktyce typowy zakres dla kolektorów myjących. Na szerokość 1000 mm wystarczy 5 dysz: pokrycie wynosi 4 × 200 + 289 = 1089 mm, co daje niewielki zapas na krawędziach.

Z dyszami DPL 6098 (8,0 l/⁠min przy 2 bar) jeden kolektor podaje 5 × 8,0 = 40 l/⁠min. Dwie sekcje mycia, każda z kolektorem górnym i dolnym, to 4 kolektory, 20 dysz i 160 l/⁠min, czyli 9,6 m³/h przy 2 bar na kolektorach. Pompę dobiera się na ten przepływ i na ciśnienie powiększone o straty w rurociągu i filtrze.

Załóżmy, że po rozruchu na spodzie detali zostają zabrudzenia. Nie trzeba przebudowywać kolektorów: wystarczy w dolnych gniazdach wymienić DPL 6098 na DPL 6135 (11,0 l/⁠min przy 2 bar). Dolne kolektory podadzą wtedy 2 × 5 × 11,0 = 110 l/⁠min zamiast 80 l/⁠min, a cała myjka 190 l/⁠min, czyli 11,4 m³/h. Taką zmianę wykonuje się w czasie postoju, bez spawania i bez wymiany rur – trzeba tylko sprawdzić, czy pompa da ten przepływ przy 2 bar.

Najczęstsze błędy montażowe

• Otwory wiercone „na oko” – gniazda nie leżą w jednej linii i strumienie trafiają w detal pod różnymi kątami.
• Brak płukania po wierceniu – wióry z rury zatykają dysze już przy pierwszym uruchomieniu.
• Obejma dobrana do średnicy nominalnej, a nie do rzeczywistej średnicy zewnętrznej rury – połączenie przecieka albo obejma przesuwa się pod ciśnieniem.
• Przeciągnięta nakrętka – pęknięte tworzywo lub zdeformowane gniazdo.
• Różne rozmiary dysz na jednym kolektorze bez przeliczenia – nierówny rozkład cieczy i inne ciśnienie na końcu kolektora, niż zakładano.
• Kolektor bez manometru na końcu – nie widać, kiedy filtr się zapycha albo dysze się zużywają.

Zalety w myjkach i liniach przygotowania powierzchni

• Brak spawania – rura kolektora pozostaje bez spoin, przy których zbiera się osad i zaczyna korozja, a na hali nie trzeba prowadzić prac spawalniczych.
• Szybka wymiana – zużytą lub zatkaną dyszę wymienia się po odkręceniu nakrętki, bez demontażu kolektora.
• Regulacja kierunku – przegub pozwala ustawić strumień pod kształt detalu, a nie pod geometrię rury.
• Elastyczność – zmiana przepływu w strefie to wymiana dyszy na inny rozmiar, a niepotrzebne gniazda zamyka się zaślepką.
• Odporność chemiczna – polipropylen dobrze znosi alkaliczne roztwory odtłuszczające i kąpiele fosforanujące, w których zwykła stal węglowa koroduje.
• Mniejsza masa – lekkie elementy z tworzywa mniej obciążają podpory kolektora niż stalowe króćce i przeguby.

Dlatego system stosuje się przede wszystkim w myjkach tunelowych i komorowych, w liniach odtłuszczania i fosforanowania przed lakierowaniem oraz w płuczkach międzyoperacyjnych. Sprawdza się też tam, gdzie technologia zmienia się razem z asortymentem detali i kolektory trzeba co jakiś czas przestawiać.

Ograniczenia i kiedy wybrać przeguby metalowe

Polipropylen ma ograniczoną odporność na temperaturę i ciśnienie. Przy gorących kąpielach, wyższym ciśnieniu i ryzyku uderzenia detalu w kolektor trzeba sprawdzić dopuszczalne warunki pracy w katalogu albo zapytać inżyniera. Warto też upewnić się, że kąpiel nie zawiera rozpuszczalników ani silnych utleniaczy, które atakują polipropylen.

Tam, gdzie kolektor jest stalowy z gwintowanymi gniazdami, a medium lub temperatura wykluczają tworzywo, stosuje się przeguby kulowe ze stali nierdzewnej B4S MAJ. Są dostępne w wykonaniach AISI 303, AISI 304 i AISI 316, z przyłączem gwint zewnętrzny × gwint wewnętrzny w rozmiarach od 1/8 do 3/4, np. B4S 1/4 MAJ SS316 czy B4S 1/2 MAJ SS303. W przegub wkręca się dyszę z pasującym gwintem, np. płaskostrumieniową B4S PSU.

Konserwacja kolektorów

• przy przeglądzie sprawdzić, czy obejmy nie przesunęły się na rurze i czy połączenia są szczelne;
• okresowo zmierzyć przepływ kilku dysz i porównać z tabelą – wzrost o 10–⁠15% przy tym samym ciśnieniu to w praktyce sygnał do wymiany;
• zatkane dysze czyścić szczoteczką lub sprężonym powietrzem, nigdy drutem;
• po zmianie rozmiaru dyszy w części gniazd sprawdzić ciśnienie na końcu kolektora;
• trzymać zapas dysz najczęściej używanego rozmiaru oraz kilka nakrętek i zaślepek.

Dane do zapytania

• średnica zewnętrzna i materiał rury kolektora, liczba kolektorów i sekcji;
• szerokość i wysokość strefy mycia, odległość dysz od detali, prędkość linii;
• rodzaj kąpieli lub roztworu, jego temperatura i stężenie;
• ciśnienie i wydajność pompy, a przy przebudowie – oznaczenia obecnych dysz.

Jak B4S pomaga przy projektowaniu kolektora

System szybkozłączny to własna linia B4S, więc dobór robimy od strony całego kolektora. Na podstawie wymiarów detali, prędkości linii, rodzaju kąpieli i parametrów pompy inżynier B4S proponuje rozstaw, rozmiary dysz DPL i właściwe obejmy ZPL, a razem z ofertą przesyła rysunki i tabelę przepływów, aby mogli Państwo przygotować otwory przed dostawą. Na produkty B4S udzielamy 12 miesięcy gwarancji przy zachowaniu warunków eksploatacji, jeśli umowa nie stanowi inaczej.