de ce este important optimizarea unei rețele existente de distribuție a aerului comprimat?
În fiecare an se irosește inutil o mare cantitate de bani din cauza sistemelor de distribuție îmbătrânite sau prost menținute, care permit ca energia să se piardă în loc să fie utilizată. rezolvarea acestor deficiențe necesită o gândire atentă și implică multă muncă.
optimizăm sistemele de aer comprimat pentru a crește randamentul și fiabilitatea.
instalațiile moderne de aer comprimat sunt în general sisteme complexe. acestea pot fi exploatate în cele mai bune și economice condiții numai atunci când se ține cont de acest lucru în toate etapele incluzând planificarea, extinderea și modernizarea lor. kaeser a dezvoltat un serviciu complet de instrumente în sprijinul acestor procese.
acesta îmbină elemente clasice cum ar fi componentele stației de aer comprimat, consultarea clientului și consiliere cu ajutorul progreselor moderne în tehnica aerului comprimat. aerul comprimat este utilizat în mai multe aplicații decât poate cineva sa-și imagineze.
dar, cerința comună pentru utilizarea eficientă a aerului comprimat este producția fiabilă și tratarea aerului comprimat propriu-zis. sistemul de aer trebuie să poată furniza aer în cantitatea și la calitatea specificată și la un preț corect.
În fiecare an se irosește inutil o mare cantitate de bani din cauza sistemelor de distribuție îmbătrânite sau prost menținute, care permit ca energia să se piardă în loc să fie utilizată. rezolvarea acestor deficiențe necesită o gândire atentă și implică multă muncă.
optimizăm sistemele de aer comprimat pentru a crește randamentul și fiabilitatea. debitul de aer, puterea arborului la motor, puterea electrica consumată, puterea specifică și ie – noua clasificare pentru motoare cu economie de energiei ce duce la temperaturi de funcționare mai scăzute, durată de viață mai lungă și 6% mai mult aer comprimat cu un consum mai mic de energie ca urmare a creșterii continue a prețurilor la energia electrică, utilizarea eficientă a energiei nu este importantă doar pentru mediu, ci este și o tot mai mare necesitate economică. producătorii de compresoare pot să furnizeze diverse soluții în acest sens, precum ex. sistemele de recuperare de căldură produse de compresoarele cu șurub. utilizatorii care doresc să economisească mai mult cu stația lor de aer comprimat pot alege una dintre următoarele metode de recuperare a căldurii:
Încălzirea aerului: cea mai simplă și directă metodă de recuperare a căldurii generate de un compresor cu șurub răcit cu fluid /ulei constă în utilizarea căldurii din aerul de răcire încălzit rezultat de compresor.
acest aer încălzit este direcționat cu ajutorului unei tubulaturi pentru a fi folosit la încălzirea încăperilor în depozite și ateliere. aerul cald poate fi de-asemenea utilizat și precum în alte aplicații precum uscare, perdele de căldură și preîncălzire aer de ardere.
când aerul încălzit nu este necesar, este eliberat în exterior printr-o clapetă sau jaluzea manuală sau automată. jaluzeaua poate fi reglată cu ajutorul unui termostat pentru a menține temperatura constantă dorită.
metoda de încălzire a încăperilor permite recuperarea a 96% din energia electrică consumată de un compresor cu șurub. acest lucru este avantajos chiar și pentru echipamente mici, deoarece un compresor 7,5 kw poate să producă cu ușurință suficientă căldură pentru a încălzi o locuință obișnuită.
apă caldă: apa calda poate fi recuperată pentru diverse scopuri de la un compresor răcit cu aer sau cu apă prin intermediul unui schimbător de căldură instalat în circuitul de uleiului de răcire al blocului de compresie.
se utilizează schimbătoarele de căldură cu plăci, standard sau autoprotejate, în funcție de scopul în care este folosită apa: pentru încălzire, spălătorie sau dușuri, producție sau curățare industrială umedă. cu ajutorul acestor schimbătoare de căldură pot fi atinse temperaturi ale apei de până la 70ᵒ experiența arată că pentru compresoare cu capacitate de la 7,5kw în sus, costurile adiționale pentru aceste sisteme de recuperare a căldurii se amortizează în doi ani, desigur, cu condiția unei dimensionări corecte. instalațiile moderne de aer comprimat sunt în general sisteme complexe. acestea pot fi exploatate în cele mai bune și economice condiții numai atunci când se ține cont de acest lucru în toate etapele incluzând planificarea, extinderea și modernizarea lor. kaeser a dezvoltat un serviciu complet de instrumente în sprijinul acestor procese.
acesta îmbină elemente clasice cum ar fi componentele stației de aer comprimat, consultarea clientului și consiliere cu ajutorul progreselor moderne în tehnica aerului comprimat. aerul comprimat este utilizat în mai multe aplicații decât poate cineva sa-și imagineze.
dar, cerința comună pentru utilizarea eficientă a aerului comprimat este producția fiabilă și tratarea aerului comprimat propriu-zis. sistemul de aer trebuie să poată furniza aer în cantitatea și la calitatea specificată și la un preț corect. studiile efectuate arată că prin optimizarea meticuloasă a sistemelor de aer comprimat s-ar putea economisi mai mult de 30% din costurile medii cu producerea aer comprimat din întreaga industrie europeană.
aproximativ 70 până la 80% din aceste economii ar proveni din reducerea consumului de energie. ca urmare a creșterii continue a prețurilor la energia electrică, este mai important ca niciodată ca utilizatorii să determine și să implementeze cea mai eficientă soluție de aer comprimat pentru afacerea lor.
folosind calculul de optimizare inclus in kess ( sistemul kaeser de economisire a energiei) este posibil să se compare diferite soluții de sisteme pentru aplicația specifică a utilizatorului și să fie identificată cea mai eficientă soluție.
pentru sistemele noi, la baza acestui calcul stă chestionarul standard completat corespunzător. pentru sistemele deja existente, calculul se bazează pe caracteristica profilului zilnic stabilit prin analiza cererii de aer comprimat (ada). compresoarele convertesc 100% din energia electrică consumată în căldură. chiar și un compresor relativ mic, de 7,5 kw, generează un surplus de energie termică suficient pentru încălzirea unei locuințe obișnuite.
de aceea răcirea eficientă este esențială pentru funcționarea fiabilă a sistemului de aer comprimat. căldura generată de compresoare este o sursă ideală de economie de energie. cu ajutorul unui sistem adecvat căldura poate fi recuperată în proporție de până la 94% din energia consumată și dacă aceasta este judicios folosită, costurile producției de aer comprimat sunt semnificativ reduse.
oricum, chiar dacă căldura este recuperată, compresorul tot are nevoie de un sistem de răcire propriu. costurile răcirii cu aer pot fi pentru 30% mai mici decât cele pentru sistemele răcite cu apă. de aceea, ori de câte ori, este posibil, trebuie preferate sistemele răcite cu aer. planificarea care ține seama de consumul de energie și costuri, și execuția, constituie, oricum, numai jumătate din problemă. pe termen lung, numai funcționarea eficientă a sistemului de aer comprimat asigură producția economică de aer comprimat.
efortul de a obține o eficiență maximă a sistemului aduce triple economii: creșterea fiabilității alimentării cu aer comprimat, scăderea costurilor legate de producția aerului comprimat și scăderea semnificativă a consumului de energie.
potențialul de economie de energie este cel puțin impresionat, studiul european ”save ii” eu arătând amploarea economiilor potențiale care pot fi realizate: compresoarele din ue au consumat 80 miliarde kwh în anul 2000. cel puțin 30% din această energie putea fi salvată. eficiența unui sistem de aer comprimat nu depinde doar de presiunea de lucru corectă. acțiuni corective mici pot avea foarte adesea influențe mari. În multe cazuri, conexiunea la sculele pneumatice se prezintă astfel: în așteptare, presiunea la grupul frl ( filtru-regulator-lubrificator) este de 6,1 bar iar la scula avem 6,0 bar. totuși, această presiune nu este aceeași cu presiunea din timpul lucrului. În acest caz, furtunurile, cuplajele rapide și regulatoarele de presiune sunt de obicei cele incriminate. dar de multe ori presiunea la punctul de racordare în sistem este prea mică: de exemplu, de la 6,8 – 7 bar disponibili inițial pentru scule, rămân doar 5 bar.
operatorii adoptă la rândul lor, de multe ori o rezolvare rapidă: ”să setăm repede presiunea la stație un un 1 bar mai mare, cui îi pasă!” dar aceasta este problema, deoarece pentru fiecare creștere de presiunea de un 1 bar, consumul de energie al stației de compresoare crește cu 6% – iar rata pierderilor crește, de asemenea, semnificativ. prin urmare, este recomandabil să se identifice și să se implementeze o soluție adecvată. există trei moduri de a distribui aerului comprimat de la sistemul compresor până la punctele de utilizare: conductă simplă cu ramificații, inel principal sau rețea de distribuție. stabilirea celui mai adecvat sistem de distribuție depinde de tipul întreprinderii.
atunci când ne uităm la utilizarea eficientă a aerului comprimat, este important nu numai să ne concentrăm pe producția de aer cu economisire de energie, dar să luăm în considerare, de asemenea, și cea mai eficientă metodă de distribuire a aerului. rețeaua de conducte nu distribuie doar aer comprimat în zonele de producție ale companiei, ci și interconectează compresoarele și alte componente ale instalației de aer comprimat cu întregul sistem. la instalarea sistemului, pentru a asigura cea mai bună eficiență și fiabilitate posibilă, trebuie să luați în considerare mai mulți factori importanți.
În general, rețeaua de conducte trebuie proiectată astfel încât , la capacitate maximă, căderea de presiune aferentă să rămână sub 0,01 bar. de asemenea, este recomandat să se utilizeze numai conducte din metal, care rezistă mai bine la sarcini termice diferite. locul de instalare și mediul de lucru al unui sistem de aer comprimat influențează considerabil eficiența și fiabilitatea generării aerului comprimat.
sunt trei reguli importante care merită amintite: păstrarea curățeniei în stației, asigurarea temperaturilor moderate în stație și accesul ușor de întreținut pentru service. aerului comprimat este o sursă eficientă de energiei dacă toate componentele sale de producție, tratare și distribuție sunt perfect armonizate între ele. În plus, proiectarea corectă a sistemului, dimensionarea și instalarea corespunzătoare a rețelei de distribuție a aerului comprimat sunt, de asemenea, esențiale. utilizatorii care înlătură pur și simplu aruncându-l în rețeaua de canalizare riscă amenzi serioase. de ce? deoarece condensul care se acumulează în timpul producerii aerului comprimat este un amestec foarte dăunător. pe lângă particule solide, acesta conține cantități din ce în ce mai mari de hidrocarburi, dioxid de sulf, cupru, plumb, fier și alte substanțe datorate creșterii gradului de poluarea a mediului. orice compresor, indiferent de model, aspiră aer contaminat, concentrează impuritățile prin compresie și, dacă nu se iau măsuri pentru a le îndepărta, le eliberează în rețeaua de aer comprimat. În conformitate cu iso 8573-1, aerul comprimat poate fi descris ca fiind fără ulei dacă conținutul de ulei ( inclusiv uleiul în stare de vapori) este mai mic de 0,01 mg/m3. aceasta reprezintă aproximativ patru sutimi din uleiul conținut în aer atmosferic – această cantitate este atât de mică încât de-abia poate fi măsurată și doar cu aparatură foarte scumpă. când aerul atmosferic este răcit după comprimare, așa cum se întâmplă într-un compresor, vaporii de apă se transformă în condens. În condiții de referință (+20 ᵒc temperatură ambiantă, 70 % umiditate relativă și 1 bar abs), un compresor cu un debit livrat de 5 m³/min va ”produce” aproximativ 30 litri de condens într-un schimb de opt ore de lucru.
acest condens trebuie de îndepărtat din sistemul de aer pentru a preveni problemele de funcționare, opririle costisitoare ale producției și coroziunea. de aceea, uscarea economică și cât mai nepoluantă a aerului comprimat, conform cerințelor aplicației, este o cerință cheie pentru tratarea aerului comprimat. noua legislație a mediului referitoare la agenții frigorifici nu poate schimba faptul că uscătoarele cu adsorbție nu constituie o alternativă la uscătoarele cu refrigerare, nici economic și nici din punct de vedere al protecției mediului.
uscătoarele cu refrigerare consumă doar 3% din energia necesară compresorului pentru a produce aerului comprimat; în schimb, uscătoarele prin adsorbție necesită între 10 si 25%, sau mai mult. din acest motiv, uscătoarele cu refrigerare ar trebui utilizate ori de câte ori este posibil.
utilizarea unui uscător cu adsorbție are sens doar dacă este necesar un aer extrem de uscat cu un punct de rouă sub presiune de -20, -40 sau -70ᵒc. pe parcursul unei zile de lucru, sistemele de aer comprimat sunt supuse deseori la variații importante ale cererii de aer comprimat.
similar, pe parcursul unui an, acestea sunt supuse și la variații mari de temperatură. de aceea, uscătoarele de aer comprimat trebuie dimensionate să facă față la cele mai nefavorabile condiții de funcționare care pot să apară, de exemplu: cea mai mică presiune, consum maxim de aer comprimat, precum și temperaturi maxime de ambient și de intrare a aerului comprimat. prin abordarea corespunzătoare a debitului livrat la cererea fluctuantă de aer comprimat, fazele mari consumatoare de energie, și prin urmare costisitoare, de încărcare parțială pot fi eliminate aproape total. prin urmare, controlerul compresorului joacă un rol esențial în asigurarea eficienței energetice optime.
compresoarele care funcționează la mai puțin de 50% încărcare ar trebui să tragă semnale puternice de alarmă în ceea ce privește pierderile însemnate de energie. mulți nici nu sunt conștienți de acest lucru deoarece compresoarele lor au un indicator care arată numai orele de funcționare, nu și orele de mers în sarcină.
sistemele de comandă a compresoarelor bine adaptate pot ajuta prin creșterea factorului de încărcare până la peste 90%, obținând economii de energie de până la 20% sau mai mult. sistemele de aer comprimat sunt în mod obișnuit compuse din mai multe compresoare de dimensiuni similare sau diferite. deoarece un control corespunzător este esențial pentru a asigura funcționarea eficientă a sistemului, este nevoie de un controler central pentru a coordona funcționarea echipamentelor individuale: astfel producția de aer comprimat este precis adaptată la consumul de aer comprimat iar eficiența maximă este asigurată în permanență.
sistemele cunoscute ca și controlere interne ale compresoarelor trebuie considerate ca și sisteme de reglaj în vederea aplicării tehnicilor de reglare și control. dacă căderea de presiune din rețea este mare, chiar și după instalarea unui sistem de tratare satisfăcător, atunci cauza o constituie probabil depunerilor din conducte. contaminații din aerul comprimat se depun pe pereții conductelor, reducând diametrul efectiv și îngustând calea de trecere a aerului comprimat. ventilația adecvată a stației de compresoare nu mărește numai disponibilitatea aerului, dar, de asemenea, ajută la minimizarea costurilor de întreținere.
iată ce este de făcut: amplasarea corectă a deschiderilor de ventilație, protejați sistemul de praf și contaminați, dimensionarea corectă și echiparea deschiderilor de ventilație și ventilația este necesară și la compresoarele răcite cu apă. pentru a garanta disponibilitatea aerului comprimat și a menține costurile de întreținere la un nivel minim, stațiile de aer comprimat trebuie echipate cu ventilație exhaustoare corespunzătoare.
dacă temperatura ambiantă scade sub +5ᵒc, atunci trebuie asigurată recircularea aerului cald pentru a menține temperatura adecvată în stația de aer comprimat.