Пластмаси.Преработка.Икономия на енергия при производство на сгъстен въздух.

Автор: Robin Kent
Източник: Plastics Techmology
Август 2011 год.

В предишна статия се обсъждаше как да се сведат до минимум разходите на сгъстен въздух.Следващата задача е сгъстения въздух да се произведе с използване на най-малко енергия и с най-ниска стойност.Съблазнително е да се отиде направо на тази стъпка,но да се намали първо консумацията на сгъстен въздух е важно,за да се осигури правилно ниво на доставка(провилния капацитет на компресорите).
Производството на сгъстен въздух е много енергоемък и скъп процес.Стойността на компресора всъщност е много малка в сравнение с експлоатационните разходи.За период от десет години стойността на компресора е само 15% от общата стойност(общите разходи за периода),като основната част от тези разходи (75%) се пада на енергията.Струва си да имате компресор с възможно ниска енергоемкост и размера(производителността) му да отговаря на нуждите ви.
КОЛКО СТУДЕН Е ПОСТЪПВАЩИЯ В КОМПРЕСОРА ВЪЗДУХ?
Удивително е колко често хората откриват,че помещението,където е компресора езначително по-горещо от останалата част на сградата.Студения въздух е по-плътен и по този начин по-сгъстен в сравнение с горещия и по тази причина е необходима по-малко енергия за сгъстяването му.Използването на горещ въздух за захранването на компресора неизбежно ще намали ефективността му.Студен,чист и сух входящ въздух води до по-ефективна работа на компресора.Входящия въздух на компресора трябва винаги да се тегли от възможно по-студено място.Използвайте студен външен въздух,когато е възможно.
За всеки 6 градуса снижена температура на входящия въздух ефективността на компресора нараства приблизително с 1%.За компресор с 30 квт.мощност и с производствени разходи от 25хил.дол./год.намаление на температурата на входящия въздух със 6 град. ще спести 250 дол./год. срещу фактически никакви допълнителни разходи(а през зимата,когато въздуха е по-студен, икономиите ще са даже по-големи).

ОТКАЖЕТЕ СЕ ОТ ВИСОКИТЕ НАЛЯГАНИЯ:
Не е изненада да откриете,че колкото по-високо е налягането на сгъстения въздух,който се произвежда,толкова по-скъпо е осигуряването му.Намаляването на налягането на произвеждания сгъстен въздух ще ви спести пари-може би доста пари.Даже малко намаляване на настроеното налягане може да доведе до значително намаляване на разходите на енергия.При всяко намаляване на настроеното налягане с 0,07 атм(1 пси) се постига около 1% намаление на консумацията на енергия.Повечето компресорни системи в преработката на пластмаси са настроени на 7 атм.(100 пси),но рядко има специална причина настройката да е точно тази.Фактически повечето системи могат да работят при 5,6 атм.(80 пси) без особени проблеми.Намаляването на настроеното налягане с 1,4 атм.(20 пси) ще намали разходите за производство на сгъстен въздух около 20%,често без отражение върху работата.

ОПИТАЙТЕ ТОВА:
Проверете какво е настроеното налягане на компресора.Намалете го с 0,07 атм.(1 пси).Изчакайте една седмица и наблюдавайте качеството и ефективността на производството,за да определите дали промяната на налягането поражда някакви проблеми.Ако не се забелязват проблеми,намалете настроеното налягане на компресора с още 0,07 атм. и изчакайте.Проверете отново какъв е ефекта върху качеството и работата.Продължете този процес докато се появят някакви проблеми(отклонения).Ако е възможно,решете тези проблеми и продължете процеса,докато намерите практично минимално налягане.
ЗАБЕЛЕЖКА:По-високите налягания увеличават утечките на сгъстен въздух и консумацията на отворените въздушни линии с около 1%.
СЪВЕТ:Не се подвеждайте от изписаното на табелките на производствените машини налягане на въздуха.На табелките на много машини е записано 7 атм.(100 пси),а след товасе използва регулатор(умело скрит в машината) за намаляване на фактическото налягане до около 3,5 атм.(50 пси).
Ако някои от машините действително имат изискване за налягане от 7 атм.(100 пси),то и тогава е възможно(и по-ефективно) да намалите налягането в общата мрежа и да използвате малки възли на място,или „интензификатори на налягането на въздуха“, близо до съответните процеси(или отделен малък компресор за този процес).

КОМПРЕСОРА В ДЕЙСТВИТЕЛНОСТ НИКОГА НЕ Е ИЗКЛЮЧЕН:
По-старите компресори обикновено са със фиксирана скорост.Това озвачава,че те ще работят „натоварени“ докато системата е натоварена до настроеното налягане, след това ще превключи на „ненатоварен“ начин на работа докато налягането в системата спадне достатъчно,и компресора превключи отнова на „натоварен“ начин на работа.
Много хора мислят,че компресор,който работи на „ненатоварен“ режим не консумира никаква енергия,но „никаква“ е далеч от истината.При ненатоварена работа компресора консумира все още значително количество енергия.Нпр. компресор,консумиращ 190 квт. при „натоварен“ режим,при „ненатоварен“ режим консумира 130 квт.Това означава,че когато е в „ненатоварен“ режим и не произвежда сгъстен въздух,този компресор все още консумира 68% от мощността,която използва,когато е в „натварен“ режим и когато всъщност върши реална работа.Цялата енергия,консумирана през ненатоварения период,е пропиляна и се излъчва от компресора като топлина.
Избягвайте работа на компресора в ненатоварено положение,ако изобщо е възможно,чрез подобряване на контролните му системи.За компресори с много дълъг „ненатоварен“ цикъл може би е възможно да се сведе до минимум консумацията на енергия в ненатоварено положение чрез спиране на компресора изцяло,ако изискванията на системата са ниски(т.е. натрупаното количество сгъстен въздух може да покрие нуждите за относително дълъг период) и системата има ресивер с подходящ капацитет.Компресора може да се спира чрез автоматичен контрол(контролно устройство,настроено на определено налягане),което да го спира при достигане на определено налягане и да го включва след спадане на налягането под определена стойност.Времената на работа в натоварен и в ненатоварен режим трябва да се проверят,така че броя на спиранията и потеглянията да са в рамките на препоръчаните критерии за двигателя,а също да не стане така,че потеглянията(стартирането) на двигателя да не доведе до по-голяма консумация на енергия в сравнение с режим на работа без спиране на компресора.
За предприятия с много компресори може да се използва електронно включване в последователен ред(вместо просто включване според налягането),за да се контролира работата на компресора.Този подход може да се използва също за „въртене“ на работещите компресори с цел изравняване на износването.
Най-доброто решение за свеждане до минимум на непродукнивната консумация на енергия при работа в ненатоварен режим,е да се използва бутален или винтов компресор,захдвижван от двигател с променлива скорост.Това използване на променливотоков двигател за непрекъснато настройване на каличеството на произвеждания сгъстен въздух значително ще намали консумацията на енергия,особено когато компресора е леко натоварен.
Когато нуждите от сгъстен въздух са големи,е възможно основния товар да се носи от компресор с фиксирана(постоянна) скорост и да се използва допълнителен компресор с променлива скорост,който да осигурява променливата част от необходимия въздух и да ограничава излишната консумация на енергия.
Наблюдавайте работата на компресора и ако той работи с дълги ненатоварени цикли,тогава се замислете сериозно за доставка на компресор с променлива скорост,за да ограничите разходите.
Изключвайте компресорите през неработните часове.Те само захранват утечките на въздух или ги създават.Ако има производствена операция,която се нуждае от постоянно количество сгъстен въздух,помислете за допълнителен,по-малък компресор,който да дава възможност голямата система да се изключва.