AUDYT SIECI SPRĘŻONEGO POWIETRZA
Podczas dokonywania modernizacji naszego zakładu warto zwrócić uwagę również na instalację sprężonego powietrza. Dobrze jest wiedzieć, w jakiej kondycji się obecnie znajduje, w jakim stopniu obciążone są sprężarki, czy posiadamy jakąś rezerwę zdolności produkcyjnych sprężonego powietrza. Jeżeli właśnie mamy zamiar kupić jakieś maszyny konsumujące powietrze należy sprawdzić czy zwiększone zapotrzebowanie na to medium nie spowoduje powstania deficytu w sieci sprężonego powietrza. Jeśli oprócz tego interesuje nas: charakter rozbioru powietrza w ciągu doby i w ciągu tygodnia, czy mamy sprężarki odpowiednio dobrane do potrzeb, czy ich nastawy pozwalają optymalnie wykorzystać energię elektryczną włożoną w produkcję powietrza, to możemy również wykonać audyt sieci sprężonego powietrza, który da nam jednoznaczną odpowiedź na powyższe pytania. Pozwala na to metoda Measurement Box, opracowana kilka lat temu przez firmę Atlas Copco, wciąż poddawana innowacjom. Jest to metoda nieinwazyjna, która nie wymaga przygotowania króćców pomiarowych na rurociągach. Pomiar wykonywany jest po stronie elektrycznej sprężarek i pozwala na uzyskanie obrazu całkowitego obciążenia sieci sprężonego powietrza widzianej ze sprężarkowni. Możliwość wykonania symulacji komputerowych, celem dokonania precyzyjnego doboru najefektywniejszej konfiguracji sprężarek, stanowi o szczególnej przydatności i wyjątkowości tej metody. Co więcej, przez najefektywniejszą konfigurację rozumiemy nie tylko dobór ilości i wielkości sprężarek, ale również ustalenie najkorzystniejszych nastaw ciśnieniowych. Dzięki temu można dobrać optymalnie sprężarkę i uniknąć jej przewymiarowania. Często jednak zdarza się, że przewymiarowane sprężarki oznaczają duży udział biegu jałowego, czyli energii zużytej na ich bezproduktywną pracę (na biegu jałowym sprężarka pobiera 20-22% mocy znamionowej zużywanej na pracę w dociążeniu nie sprężając powietrza). Dobór prawidłowych parametrów pracy sprężarek do potrzeb odbiorników sprężonego powietrza może zaoszczędzić znaczne ilości energii elektrycznej. Każde obniżenie ciśnienia sprężania o 1 bar powoduje oszczędności energetyczne rzędu 6 7 %. Firma Atlas Copco zaleca wykonywanie audytów sieci sprężonego powietrza przynajmniej 1 raz w roku Zapraszamy do skorzystania z pomiarów metodą Measurement Box.
Charakterystyka urządzenia pomiarowego Pomiary wykonano urządzeniem Measurement Box firmy Atlas Copco. Zasada pomiaru opiera się na bezinwazyjnej metodzie obliczającej faktyczne zużycie sprężonego powietrza na podstawie pomiaru prądu pobieranego przez silnik sprężarki. Dane uzyskane z przeprowadzonego w taki sposób pomiaru są następnie analizowane przez odpowiednio do tego celu zaprojektowane oprogramowanie. Otrzymane wyniki analizy można następnie użyć do kalkulacji poboru mocy, rozbioru powietrza i ciśnienia w sieci dla instalacji alternatywnej dla istniejącej. Schemat połączeń układu sprężonego powietrza będącego obiektem pomiarów
Wyniki pomiarów Pomiary wykonane zostały w ciągu 1 tygodnia typowej pracy sprężarkowni. Wyniki opracowane zostały w oparciu o rzeczywiste pomiary stanowiskowe. W skład raportu z pomiarów wchodzi tabela wyników oraz wykresy rozchodu sprężonego powietrza. Tabela 1. Pomiary / symulacja (legenda tabeli na następnej stronie)
Legenda FAD (l/s) Unload Power (kw) Load Power (kw) Preasure setpoint (bar) Indiirect Stop Level (bar) Free Air Delivery, ilość powietrza atmosferycznego zasysanego przez sprężarkę przy warunkach na ssaniu: ciśnienie 1 bar, wilgotność względna 0%, temperatura 20 o C, 100% obrotów znamionowych silnika moc sprężarki pracującej w odciążeniu, jest to moc, jaką pobiera silnik sprężarki w momencie, gdy nie tłoczy powietrza do instalacji moc sprężarki pracującej w dociążeniu, jest to moc jaką pobiera silnik sprężarki podczas sprężania nastawa ciśnienia docelowego(w przypadku sprężarek o zmiennej prędkości obrotowej VSD) pierwszy poziom wyłączenia awaryjnego, ciśnienie, przy którym sprężarka zatrzyma się, jeśli zmniejszyła już prędkość obrotową do minimum. Standardowo jest to wartość 0,3 bar powyżej SETPOINT Diirect Stop Level (bar) drugi poziom wyłączenia awaryjnego, ciśnienie, przy którym sprężarka zatrzyma się natychmiast niezależnie od aktualnej prędkości obrotowej Idling Time (min) Prog. Stop Time (s) czas pracy sprężarki w na biegu luzem programowy czas zatrzymań pracy sprężarki # starts ilość załączeń sprężarki Loaded Time (h) Unloded Time (h) Stopped Time Load/Unload Cycles (VSD-stops) Energy Loaded (kwh) Energy Unloaded (kwh) Total Energy Cons. (kwh) czas pracy w dociążeniu czas pracy w odciążeniu czas, kiedy sprężarka nie pracuje ilość cykli dociąż//odciąż (w przypadku VSD ilość zatrzymań) energia zużywana przez sprężarkę w dociążeniu energia zużywana przez sprężarkę w odciążeniu całkowite zużycie energii (energia w dociążeniu + energia w odciążeniu)
Wykres zbiorczy tygodniowy (cykle pracy dociąż / odciąż w czasie przeprowadzania pomiarów) Wykresy cząstkowe dla poszczególnych dni tygodnia Poniedziałek
Wtorek Środa
Czwartek Piątek
Sobota Niedziela
Jakie informacje znajdziemy na wykresie Przykładowy przebieg pracy sprężarki. Widoczne amplitudy to cykle dociążenia. O godzinie 3:15 sprężarka wyłączyła się. Pionowa oś wykresu przedstawia rzeczywisty przepływ (l/s) sprężarki zmierzony podczas audytu instalacji sprężonego powietrza Pozioma oś wykresu obrazuje czas w układzie 24 godzinnym, w którym dokonywany był pomiar zużycia powietrza.
Ile kosztują nieszczelności? Każda nieszczelność w instalacji powoduje ubytki sprężonego powietrza. Jak duże mogą być straty obrazuje tabela pokazująca przykładowe koszty ponoszone na wyprodukowanie sprężonego powietrza traconego w nieszczelnej instalacji (przy założeniu kosztów energii 0,25 zł za kwh). Nieszczelność Wypływające powietrze przy ciśnieniu 8 bar Straty [mm] [l/min] Energia [kw] Koszty [zł/rok] 1 75 0,6 1 350,00 1,5 150 1,3 2 900,00 2 260 2,0 4 300,00 3 600 4,4 10 200,00 4 1100 8,8 20 300,00 5 1700 13,2 31 100,00 Automatyczne spusty kondensatu powodują dodatkowe zyski energetyczne Ekonomicznie efektywną alternatywą dla spustów tradycyjnych są oferowane przez Atlas Copco elektroniczne spusty kondensatu typu EWD. Otwieranie się zaworu spustowego tego typu urządzenia nie jest uwarunkowane nastawą czasową, ale rzeczywistym poziomem kondensatu w kolektorze mierzonym przez elektroniczny czujnik. Inteligentny system spustowy umożliwia monitorowanie osadzania się kondensatu dzięki czujnikom poziomu cieczy i usuwanie go tylko w razie potrzeby, co pozwala uniknąć strat sprężonego powietrza i wpływa na znaczną oszczędność zużycia energii. Zastosowany układ sterowania przejmuje zadanie nadzoru i daje sygnały o stanach alarmowych. Przyjęte założenia: - średnica otwarcia zaworu: Ø 3 mm - przepływ przy ciśnieniu 8 bar: 10 l/s - koszt energii elektrycznej: 0,3 zł/kwh
Czy wytwarzany w Państwa przedsiębiorstwie kondensat jest oczyszczany? Regulacje prawne związane z ochroną środowiska wymagają zagospodarowania kondensatu według ogólnie przyjętych standardów inżynieryjnych. Zakazana jest emisja do systemu kanalizacji zużytej wody zawierającej więcej niż 20mg/l oleju. Zastosowanie separatora pozwala na oczyszczenie kondensatu do poziomu zawartości oleju znacznie poniżej 20 mg/l a tym samym na spełnienie wymagań normy ISO 14000. Uzdatnianie kondensatu za pomocą separatora OSC jest bardziej opłacalną inwestycją, w porównaniu do kosztów jego wywozu przez wyspecjalizowane do tego celu firmy. Urządzenie umożliwia łatwą separację wielu rodzajów kondensatów. Zapewnia sprawne usunięcie kondensatu z instalacji o szerokim spektrum przepływów. Separator wodno olejowy OSC Instalacja sprężonego powietrza Spust kondensatu EWD Instalacja odprowadzająca kondensat Sprężarka GA 30 VSD 2,4 l / godzinę Zbiornik 0,1 l / godzinę Osuszacz FD 95 0,7 l / godzinę Filtry DD,PD 0,2 l / godzinę Tomasz Woźniak Specjalista ds sprężarek stacjonarnych Compressor Technique Atlas Copco Polska Sp. z o.o. Al. Krakowska 61A, Sękocin Nowy, 05-090 Raszyn, Tel. +48 22 572 68 00 Tel. bezp.: +48 22 572 68 16 Tel. kom.: +48 510 025 531 - Fax: +48 22 572 68 09 E-mail: tomasz.wozniak@pl.atlascopco.com internet: www.atlascopco.pl