Investicije v izboljšanje učinkovitosti oskrbe s stisnjenim zrakom, kot najdražjega medija, se morajo povrniti v 6 mesecih - vpisano: 13.02.2008

Investicije v izboljšanje učinkovitosti oskrbe s stisnjenim zrakom, kot najdražjega medija, se morajo povrniti v 6 mesecih

V prispevku želimo prikazati pomen povečanja učinkovitosti sistemov komprimiranega zraka z merjenjem pretoka komprimiranega zraka ter podati odgovore na osnovni vprašanji: zakaj meriti pretok komprimiranega zraka, ter zakaj uporabljati merilnike pretoka zraka, ki delujejo na principu termične disperzije?

Uporabo merilnikov pretoka zraka lahko opravičimo s številnimi razlogi, najpomembnejši med njimi pa je povečanje učinkovitosti pridobivanja in uporabe komprimiranega zraka. Dobava komprimiranega zraka v obratih in tovarnah ne pomeni samo delovanja kompresorja glede na njegovo kapaciteto in potrebe po zraku, ampak je mnogo več. Kompresorji in porabniki so povezani v sistem, ki je zelo podoben električnemu sistemu, kjer kompresorji predstavljajo elektrarne; cevovodi, filtri, sušilniki, odvajalniki itd. so kabli in transformatorji; različna orodja in stroji pa imajo vlogo porabnikov. Podobno kot je pomembna neprekinjena dobava električne energije, je pomembna tudi zanesljivost in razpoložljivost dobave komprimiranega zraka, ki zagotavlja varno in nemoteno delovanje pnevmatičnih naprav.


Slika 1. Sistem komprimiranega zraka - proizvodnja, priprava, distribucija in porabniki zraka

Poraba energije
Pogosto podcenjevani faktor je poraba električne energije za dobavo komprimiranega zraka. Proizvajalci kompresorjev so ugotovili, da se več kot 10% električne energije v evropski industriji porablja za zagotavljanje komprimiranega zraka. Z izboljšavami je tako mogoče prihraniti v povprečni tovarni do 30% v te namene porabljene energije.

Delovanje kompresorjev
Prvi prihranek, približno 6%, je mogoče doseči z drugačnim delovanjem kompresorjev. Običajna metoda delovanja kompresorjev je vklapljanje in izklapljanje kompresorjev v zaporedju. Tlak pri tem lahko niha za 1 bar ali več. Z boljšimi krmilniki je mogoče doseči, da je v uporabi samo ustrezno velik kompresor v določenem trenutku, pri tem pa zadošča razlika v tlaku 0.1- 0.2 bar. Za takšen krmilnik so potrebne zanesljive vhodne informacije, ki so predvsem izmerjene vrednosti tlaka in pretok komprimiranega zraka.

Puščanje
Drug vir prihranka izhaja iz odpravljanja puščanja. Na primer: 3 mm dolga odprtina pomeni 0.5 m3/min izgub pri 6 barih, kar na leto pomeni 240.000 m3 zraka, za proizvodnjo katerega porabimo 44.000 kWh elektrike, kar nas stane 660.000,00 SIT, če upoštevamo da je strošek električne energije 15 SIT / kWh.

Mesta puščanja je najlažje odkriti s pomočjo merilnika pretoka, ki razen normalne porabe komprimiranega zraka lahko meri tudi majhne pretoke, ki pomenijo puščanje. Velikost tega prihranka je ocenjena na 4%.

Učinkovitost kompresorja
Prihranek 10% energije je mogoče doseči, če je vsak posamezen kompresor reguliran na svoje optimalno delovanje. Za regulator, ki je vgrajen v posamezno enoto, je zelo pomemben podatek o dejanski kapaciteti komprimiranega zraka, ki ga enota daje na izhodu. Zato pa je potreben natančen in zanesljiv merilnik pretoka.

Dimenzioniranje kompresorskih enot
Ustrezna izbira kompresorskih enot lahko doprinese nadaljnjih 5% prihranka z uporabo visoko učinkovitih motorjev, učinkovitih kompresorskih blokov in modernih krmilnikov.

Ustrezno dimenzionirani filtri, odvajalniki itd. prinesejo dodatnih 5% zaradi prihranka pri nepotrebnih padcih tlaka.

Za določitev optimalnih kompresorskih enot je potrebno porabo komprimiranega zraka spremljati vsaj 2 tedna z merjenjem pretoka, tlaka in porabe električne energije ter obdelavo tako pridobljenih podatkov.

Zakaj meriti pretok komprimiranega zraka?
Merjenje pretoka zraka je potrebno zaradi:

  1. dokazovanja različne porabe zraka pri enaki proizvodnji - ozaveščanje zaposlenih v proizvodnji, vzdrževanju...
  2. zagotavljanja vhodnega signala krmilnikom, da lahko delujejo s tlačno razliko 0.1- 0.2 bar in se tako izognejo velikemu nihanju tlaka
  3. ugotavljanja in odpravljanja puščanja zraka
  4. zagotavljanja kontinuiranega signala o količini komprimiranega zraka, ki ga daje kompresor njegovemu krmilniku, kar omogoča optimalno delovanje kompresorja
  5. dimenzioniranja kompresorja, cevovodov, filtrov, odvajalnikov itd. na osnovi dejanske porabe komprimiranega zraka

Zakaj vgradni merilniki pretoka na osnovi termične disperzije FCI?

  1. FCI merilniki merijo direktno masni pretok komprimiranega zraka, tako da je izhodni signal v enotah kg/h ali Nm3/h in neodvisen od tlaka in temperature v sistemu.
  2. FCI merilniki imajo veliko merilno območje, standardno 100:1, kot opcija pa je na voljo celo 800:1, kar pomeni, da lahko odkrijemo puščanja tako majhna kot 0.2 Nm3/h v cevovodu DN15, 0.75 Nm3/h v cevovodu DN25, 2 Nm3/h v cevovodu DN40, 3 Nm3/h v cevovodu DN50 ter 8 Nm3/h v cevovodu DN80.
  3. FCI merilnike je mogoče uporabljati na cevovodih vseh velikosti od DN15 do poljubne velikosti. Merilniki FCI so bili uspešno uporabljeni na cevovodih s premerom 5 metrov!
  4. FCI merilnike je mogoče enostavno vključiti v obstoječo instalacijo med obratovanjem preko ventila, tako da en merilnik ustreza vsem velikostim cevi.
  5. FCI merilnike je mogoče uporabljati tudi v bolj ekstremnih pogojih, s certifikati Cenelec, CSA in FM.
  6. FCI merilna sonda je varjena, nerjavni material 316L, tako da nanjo oljne in vodne kapljice nimajo škodljivega vpliva.
  7. FCI merilniki ne zahtevajo rednega vzdrževanja, saj sistem nima gibljivih delov in zato ne prihaja do obrabe.
  8. FCI merilniki so dobavljeni popolnoma kalibrirani, pripravljeni na instalacijo. Brez nadaljnjih postopkov so pripravljeni za meritev masnega pretoka s ponovljivostjo +/-0.5% odčitka in natančnostjo +/-1% odčitka + 0.5 % celotnega obsega.
  9. FCI lahko dobavi urejevalnik toka zraka v primeru da je nemogoče zagotoviti dovolj dolg raven potek cevi. Tipično je za cevi, ki so večje od DN150, potrebnih 10 premerov cevi pred merilnikom in 5 premerov za merilnikom. Za manjše cevi je potrebnih 20 premerov pred in 10 premerov za merilnikom. Z uporabo urejevalnika toka za meritev zadošča 7 premerov cevi.
  10. FCI ima številne izkušnje, ki izhajajo iz več kot 200.000 delujočih instrumentov in iz petinštiridesetletnega dela na merjenju masnega pretoka plinov.

http://www.hpe.si/clanki/komprimiran-zrak-uporaba-meritev