Проверьте свою систему сжатого воздуха
Сжатый воздух — один из самых дорогих энергоносителей на производстве. Даже небольшое снижение рабочего давления, устранение утечек и своевременная замена фильтров помогают заметно сократить расходы.
Рост энергозатрат
Каждый дополнительный 1 бар давления увеличивает энергопотребление компрессора примерно на 7–8%.
Если компрессор работает при более высоком давлении, чем необходимо производству, предприятие постоянно переплачивает за каждый лишний бар.
Что проверить:
- какое минимальное давление действительно требуется оборудованию;
- можно ли снизить давление на компрессорной станции;
- нет ли участков системы, из-за которых приходится искусственно повышать давление.
Утечки сжатого воздуха
Ориентировочный уровень потерь воздуха из-за утечек:
- отличный показатель — менее 5%;
- хороший — 5–10%;
- средний — 15–20%;
- плохой — 25–35%;
- критический — более 40%.
Утечки могут потреблять больше сжатого воздуха, чем отдельные производственные участки. При этом компрессор продолжает работать, расходовать электроэнергию и компенсировать потери.
Регулярный поиск утечек позволяет снизить загрузку компрессоров и уменьшить расходы без сокращения производительности.
Производительность компрессора
Для предварительной оценки можно использовать следующие ориентиры:
- 1 кВт установленной мощности соответствует примерно 2,5–3,2 л/с сжатого воздуха;
- это около 140–200 л/мин при рабочем давлении 7 бар;
- производительность около 2,85 м³/мин, или 47 л/с, обычно соответствует компрессору мощностью примерно 20–30 кВт.
Это быстрый способ ориентировочно сопоставить производительность компрессора и его потребляемую мощность.
Для точного расчёта необходимо учитывать рабочее давление, тип компрессора, режим эксплуатации и показатель FAD.
Подбор воздушного ресивера
Ориентировочный объём ресивера на каждый 1 м³/мин производительности компрессора:
- для компрессора постоянной производительности — 500–1000 л;
- для винтового VSD-компрессора с частотным регулированием — 100–250 л.
Объём ресивера зависит не только от производительности компрессора, но и от:
- характера потребления воздуха;
- допустимого перепада давления;
- частоты включений и разгрузок;
- наличия кратковременных пиковых расходов;
- алгоритма управления компрессорной станцией.
Правильно подобранный ресивер стабилизирует давление, уменьшает количество переключений компрессора и помогает компенсировать кратковременные пики потребления.
Падение давления в трубопроводе
Рекомендуемый перепад давления от компрессорной станции до точки потребления — не более 0,1 бар.
Если потери превышают 0,3 бар, необходимо проверить:
- диаметр трубопровода;
- протяжённость сети;
- состояние фильтров;
- количество отводов, тройников и колен;
- пропускную способность запорной арматуры;
- наличие загрязнений и сужений в трубопроводе.
Чем выше падение давления, тем большее давление приходится поддерживать на компрессоре — и тем выше расход электроэнергии.
Загрузка компрессора
Нормальная загрузка винтового компрессора обычно находится в диапазоне 70–85%.
Если средняя загрузка составляет менее 50%, система может быть подобрана с избыточным запасом производительности.
Избыточный компрессор:
- чаще работает в неэффективном режиме;
- больше времени находится в разгрузке;
- имеет повышенное количество циклов переключения;
- расходует больше энергии на производство каждого кубометра воздуха.
В таких случаях стоит рассмотреть изменение алгоритма управления, установку компрессора меньшей производительности или применение частотного регулирования.
Перепад давления на фильтре
Ориентировочные показатели:
- новый фильтр — 0,07–0,14 бар, или 70–140 мбар;
- рекомендуемая замена фильтрующего элемента — при достижении перепада около 0,35 бар, или 350 мбар.
Загрязнённый фильтр создаёт дополнительное сопротивление. Чтобы компенсировать падение давления, компрессор вынужден работать при более высоком давлении и потреблять больше электроэнергии.
Контролировать необходимо не только срок эксплуатации фильтра, но и фактический перепад давления.
Рекуперация тепла
90–95%Около 90–95% электроэнергии, потребляемой компрессором, превращается в тепло.
Например, компрессор мощностью 75 кВт может обеспечить примерно 70 кВт полезной тепловой энергии.
Полученное тепло можно использовать для:
- отопления производственных помещений;
- нагрева воды;
- подготовки горячего водоснабжения;
- подогрева технологических процессов;
- нагрева приточного воздуха.
Рекуперация позволяет повторно использовать уже оплаченную энергию и уменьшить затраты на отопление.
Удельная мощность
Для современных маслозаполненных винтовых компрессоров хорошим ориентиром считается:
6,4–7,8 кВт на 1 м³/минЭто примерно 0,38–0,47 кВт на 1 л/с.
Чем ниже удельная мощность, тем меньше электроэнергии требуется компрессору для производства одинакового объёма сжатого воздуха.
При сравнении оборудования необходимо учитывать показатели при одинаковом рабочем давлении и в сопоставимых условиях эксплуатации.
Совокупная стоимость владения
70–90%В течение срока службы компрессора около 70–90% совокупных затрат может приходиться на электроэнергию.
Стоимость покупки оборудования часто составляет менее 10% полной стоимости владения.
Поэтому при выборе компрессора важно учитывать не только первоначальную цену, но и:
- удельное энергопотребление;
- эффективность при частичной загрузке;
- стоимость технического обслуживания;
- ресурс расходных материалов;
- возможность рекуперации тепла;
- соответствие производительности реальному потреблению.
Золотое правило
Производите сжатый воздух при минимально необходимом давлении, своевременно устраняйте утечки и используйте воздух максимально эффективно.
Даже небольшие улучшения в системе сжатого воздуха способны обеспечить заметную экономию электроэнергии и снизить эксплуатационные расходы.
Соответствуют ли эти показатели вашему производству?
Закажите аудит компрессорного оборудования и пневмосистемы от air.by.
Мы:
- найдём утечки сжатого воздуха;
- выявим скрытые энергопотери;
- проверим загрузку компрессоров;
- оценим перепады давления;
- проанализируем состояние фильтров и трубопроводов;
- предложим способы снижения расходов без потери производительности.