Każdy koszt wytwarzania powietrza
Bez sprężonego powietrza nie mogłaby działać żadna branża przemysłu. Jego zastosowanie jest powszechne. Sprężone powietrze jest uważane za „czwarte medium” obok energii elektrycznej, wody i gazu.
Ta wszechstronność jest jednak kosztowna. Wytwarzanie i zużywanie sprężonego powietrza jest dużo droższe niż w przypadku innych mediów. Szacuje się na przykład, że 10% całej energii zużywanej przez sektor przemysłowy jest zużywane na sprężone powietrze. Innymi słowy, bardzo dużo pieniędzy jest wydawanych co roku na utrzymanie zakładów produkcyjnych zasilanych sprężonym powietrzem.
W związku z tym firmy powinny skoncentrować się na zużyciu energii, poszukując oszczędności związanych ze sprężonym powietrzem. Odgrywa to znacznie większą rolę niż wszystkie inne połączone czynniki kosztowe. W rzeczywistości około 80% kosztów wytwarzania sprężonego powietrza jest przeznaczane na energię — znacznie więcej niż na początkowe inwestycje w sprężarki lub koszty konserwacji i utrzymania.
Zrozumienie kosztów produkcji sprężonego powietrza i sposobu ich utrzymania na niskim poziomie
Kompleksowe spojrzenie na układ sprężonego powietrza
Bardzo niewiele zastosowań sprężonego powietrza wymaga jedynie sprężarki. Większość zastosowań sprężonego powietrza i gazu wymaga kompletnego systemu dostarczania powietrza o wysokiej jakości tam, gdzie jest ono potrzebne.
W ten sposób można zidentyfikować potencjalne możliwości uzyskania oszczędności: najpierw należy sprawdzić potrzeby firmy w zakresie sprężonego powietrza oraz wszystkie podzespoły, które tworzą wymaganą sieć sprężonego powietrza (a także związane z nimi koszty).
Dzięki tym informacjom można określić, w jaki sposób te komponenty oraz związane z nimi procesy mogą zostać zoptymalizowane.
Przed przystąpieniem do kontroli poszczególnych części układu sprężonego powietrza należy jednak zauważyć, że firmy nie powinny koniecznie projektować systemu, który ma być obecnie stosowany, lecz raczej systemu, który będzie mógł być z powodzeniem wykorzystany w przyszłości.
Na przykład, jeśli firma jest gotowa do zwiększenia produkcji lub dodania nowego procesu, korzystne jest uwzględnienie przyszłych potrzeb, a nie tylko bieżącego popytu. Jest to szczególnie ważne w przypadku wyboru odpowiedniej kombinacji urządzeń w oparciu o wymagania firmy, a także rozmiar instalacji pneumatycznej.
Każdy element układu sprężonego powietrza
Po pierwsze, sama sprężarka. Jak wspomniano powyżej cena zakupu urządzenia stanowi jedynie niewielki procent całkowitego kosztu użytkowania sprężarki. Ponieważ koszty energii składają się na znaczną część kosztu całkowitego, nie ma sensu kupować mniej wydajnej sprężarki, która zużywa dużo energii. Inwestycja w energooszczędną sprężarkę prawdopodobnie będzie najbardziej opłacalną opcją, uwzględniając cały okres jej eksploatacji.
Przy wyborze odpowiedniej sprężarki do danego zadania istotne jest zapotrzebowanie na powietrze. Jeśli dopływ powietrza jest stały, najlepszym rozwiązaniem może być sprężarka o stałej prędkości obrotowej. Jeśli jednak zapotrzebowanie na powietrze zmienia się, najlepszym wyborem będzie model z napędem o zmiennej prędkości obrotowej (VSD).
Więksi firmy i zakłady produkcyjne często wymagają wielu sprężarek. Można je włączać i wyłączać w zależności od zapotrzebowania na powietrze, co zapewnia dodatkową elastyczność.
2. Osuszacze i filtry
Kolejne urządzenia to osuszacze i filtry. W niektórych zastosowaniach jakość powietrza nie jest zbyt ważna. Z kolei w wielu innych wysoka jakość powietrza jest niezwykle istotna. Ważne jest nie tylko zapobieganie przedostawaniu się zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu do produktów końcowych — zwłaszcza w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym — ale również ochrona sprzętu znajdującego się w dalszej części instalacji przed korozją i zanieczyszczeniami.
To dobry przykład ilustrujący ukryte koszty, które wynikają z niskiej jakości sprężonego powietrza: w krótkim okresie może to być tańsze niż inwestycja w osuszacze i filtry, ale ostatecznie koszty będą większe.
Przy wyborze osuszaczy i filtrów ważne jest wybranie odpowiedniej technologii w zależności od zastosowania. Ograniczy to spadek ciśnienia podczas przepływu powietrza przez te elementy. Podobnie, jak w przypadku sprężarek, zużycie energii jest głównym czynnikiem wpływającym na całkowity koszt użytkowania osuszaczy. Dlatego warto zwrócić szczególną uwagę na fakt, że oferujemy również osuszacz z technologią VSD.
3. Spusty
Inteligentne spusty bezstratne umożliwiają odprowadzanie nagromadzonego kondensatu z układu sprężonego powietrza tylko wtedy, gdy jest to konieczne. W przeciwieństwie do spustów sterowanych zegarowo, które otwierają się w określonych odstępach czasu, nawet gdy brak w nich kondensatu. Inteligentne spusty bezstratne to kolejne rozsądne uzupełnienie, które pozwala z czasem oszczędzić energię i pieniądze.
Tak samo ważne, jak urządzenia używane do wytwarzania i oczyszczania sprężonego powietrza jest orurowanie, które doprowadza powietrze tam, gdzie jest ono potrzebne. Nawet najbardziej wydajny układ sprężarki zużywa energię, gdy instalacja rurowa jest nieszczelna lub ma niewłaściwe rozmiary. Odpowiedni system orurowania eliminuje ograniczenia przepływu powietrza, spadki ciśnienia i może ograniczyć wycieki powietrza.
Oprócz wybrania odpowiedniego materiału orurowania, operatorzy muszą również wybrać topologię systemu: pętlę lub system rozgałęziony.
System w kształcie pętli ma możliwość dostarczania powietrza z wielu kierunków, w przeciwieństwie do systemu rozgałęzionego. W układach rozgałęzionych powietrze przepływa w jednym kierunku, docierając najpierw do najbliższego punktu odbioru, co może spowodować spadek ciśnienia w dalszej części procesu produkcyjnego.
Powiązanym problemem jest używanie zbiorników do przechowywania sprężonego powietrza. Jeśli układ sprężonego powietrza ma odpowiednią wielkość, może to wyeliminować tzw. fałszywe zapotrzebowanie na powietrze. Usuwa to konieczność stosowania dodatkowych sprężarek i pomaga ograniczyć zmiany ciśnienia w układzie. Można dodać elementy sterujące ciśnieniem, aby ustabilizować ciśnienie w sieci pneumatycznej, a jednocześnie ograniczyć wycieki i zaoszczędzić energię.
Film: Jak odpowiednio zwymiarować zbiorniki powietrza?
6. Wentylacja i odzyskiwanie energii
Analizując swoje systemy sprężonego powietrza, wiele firm nie zwraca uwagi na to, co dzieje się z ciepłem odpadowym wytwarzanym w procesie sprężania powietrza. Na przykład dobra wentylacja zmniejsza cyrkulację ciepła, co z kolei obniża zużycie energii.
Ponadto większość ciepła odpadowego może zostać odzyskana i wykorzystana w innych obszarach, np. do ogrzewania pomieszczeń, wody lub procesów produkcyjnych. Dlatego też w celu zoptymalizowania wydajności instalacji sprężonego powietrza, przed przystąpieniem do projektowania pomieszczenia sprężarek należy skonsultować się z ekspertami.
7. Wycieki powietrza
Choć wiele nieefektywności można wyeliminować nawet przed rozpoczęciem pracy systemu, bardzo ważne jest również ciągłe monitorowanie go w trakcie użytkowania. Obejmuje to wykrywanie i naprawę kosztownych wycieków powietrza, które mogą kosztować firmy tysiące dolarów rocznie. Należy pamiętać, że zwiększenie ciśnienia powietrza w układzie powoduje zwiększenie wycieków oraz zużycia energii.
W systemach wyposażonych w więcej niż jedną sprężarkę sterowniki centralnemogą odegrać ważną rolę. Mogą one zmniejszyć średni zakres ciśnienia (obniżenie ciśnienia o 1 bar zmniejsza zużycie energii o 7%), kontrolować wydajność sprężarki i regulować jej prędkość obrotową.
Chociaż wydaje się, że trzeba zwrócić uwagę na wiele czynników, prawidłowo zaprojektowany i konserwowany system sprężonego powietrza może znacząco obniżyć koszty operacyjne firmy. Dlatego planowanie z wyprzedzeniem i dokonywanie przemyślanych inwestycji zawsze opłaci się w przyszłości.
Jeśli nie masz pewności co do urządzeń lub procesów, które pomogą zoptymalizować system sprężonego powietrza i zmaksymalizować oszczędności, skontaktuj się z naszymi specjalistami.