Zapotrzebowanie na sprężone powietrze
Decydującym parametrem każdego systemu sprężonego powietrza jest sumaryczne zużycie. Określa ono maksymalne zapotrzebowanie na to medium. Jest to suma ilości sprężonego powietrza, jaką pobierają wszystkie urządzenia w zakładzie. Nieprawidłowe obliczenia skutkują brakiem wydajności systemu.
Jak zmierzyć zapotrzebowanie na sprężone powietrze?
Pomiaru zapotrzebowania na sprężone powietrze przy już istniejącym systemie możemy dokonać na kilka sposobów. Jednym z nich jest monitorowanie przepływu powietrza przy użyciu przepływomierza. Innym zastosowanie rejestratora danych do śledzenia aktywności sprężarek w określonym czasie.
Przy prostych systemach sprawdzi się również obliczenie stosunku czasu pracy nieobciążonej do czasu pracy obciążonej sprężarki. Pozwoli to ustalić średnie zapotrzebowanie na sprężone powietrze w określonym czasie.
Sprawy mają się inaczej, gdy w grę wchodzi zupełnie nowy system sprężonego powietrza. Wtedy, żeby określić zapotrzebowanie na sprężone powietrze, należy wziąć pod uwagę wymagania ciśnieniowe i cykl pracy każdego elementu systemu.
Czy lepiej zastosować jedną, czy kilka sprężarek?
Zakład przemysłowy może korzystać z jednej lub kilku sprężarek. Podczas projektowania systemu sprężonego powietrza należy pamiętać o walorach zarówno jednego, jak i drugiego rozwiązania. Pojedyncze sprężarki sprawdzą się najlepiej w małych systemach. Podobnie w przypadkach, w których sprężarki pracują prawie wyłącznie na pełnym obciążeniu. Systemy składające się z kilku sprężarek mają natomiast tę przewagę, że pozwalają na scentralizowanie lub zdecentralizowanie pracy. Ilość pracujących sprężarek jest zależna od aktualnego zapotrzebowania zakładu. Umożliwia to zmniejszenie kosztów wytwarzania sprężonego powietrza. Takie rozwiązanie ponadto zapewnia większą elastyczność systemu oraz rezerwę urządzeń. Ponadto w takim wypadku jest możliwość przeprowadzania prac serwisowych bez zatrzymywania produkcji.
Jakość sprężonego powietrza
Jakość sprężonego powietrza zależy od tego, do czego ma być zastosowane w zakładzie. W zależności od wymagań urządzeń zasilanych sprężonym powietrzem musi ono zostać odpowiednio osuszone i przefiltrowane. Najbardziej typowym jest osuszanie sprężonego powietrza za pomocą osuszaczy chłodniczych. W ten sposób dostarczamy sprężone powietrze do większości zastosowań, w tym do piaskowania.
Jeżeli dodatkowo zastosujemy filtr koalescencyjny, uzyskamy sprężone powietrze przygotowane do takich zastosowań jak lakiernie, produkcja opakowań czy dla AKPiA.
Możemy je jeszcze bardziej oczyścić, stosując filtry lub kolumny z węglem aktywnym. Taka jakość jest często wykorzystywana przez maszyny tkackie, laboratoria fotograficzne i przemysł farmaceutyczny. Szczególnie wysokie wymagania co do jakości sprężonego powietrza będą miały również zakłady mleczarskie, produkcja browarnicza, żywności i napojów.
Niestety zazwyczaj im wyższy wymagany poziom jakości sprężonego powietrza, tym wyższe koszty jego wytworzenia. Dlatego tak ważne jest, by spełniać wymogi jakości sprężonego powietrza, ale ich nie przewyższać. Czasami wysokiej jakości sprężone powietrze jest wymagane tylko w niektórych częściach zakładu. W takim wypadku warto zastanowić się nad jego produkcją lub uzdatnianiem tylko w tych miejscach.
Starty sprężonego powietrza
Warto też przyjrzeć się kwestii nieszczelności oraz możliwościom ich zmniejszenia. Najczęściej występują przy odbiorach sprężonego powietrza. Często ich źródłem są uszkodzone zawory, przewody elastyczne czy złączki. Każde miejsce, w którym powietrze „ucieka” z systemu, generuje nie tylko jego straty. Powoduje również straty energii zużytej do jego wytworzenia. A to ma wpływ na całkowite koszty pracy stacji sprężarek.
Magazynowanie sprężonego powietrza
Sprężone powietrze jest magazynowane w zbiornikach. W toku projektowania systemu sprężonego powietrza ważne jest dobranie odpowiedniej wielkości zbiornika.
Dobrze dobrany zbiornik sprężonego powietrza:
- zapobiega nadmiernym zmianom cyklu pracy sprężarki (szczególnie tłokowej)
- zapewnia wystarczającą ilość sprężonego powietrza podczas nagłego wzrostu zapotrzebowania
Więcej na temat zbiorników ciśnieniowych możesz przeczytać w tym wpisie na naszym blogu.
Dystrybucja sprężonego powietrza
Orurowanie stanowi połączenie między miejscami produkcji, magazynowania i zużycia sprężonego powietrza. To nim transportowane jest to medium. Dlatego powinno być należycie uwzględnione podczas projektowania systemu. Idealny system dystrybucji zapewnia wystarczającą ilość sprężonego powietrza o odpowiednim ciśnieniu dla wszystkich miejsc, w których jest ono potrzebne. Przepływające przez rury sprężone powietrze powoduje tarcie, które skutkuje spadkami ciśnienia. Ciśnienie w najdalszym od źródła punkcie sieci nie powinno być niższe przy zadanym przepływie o więcej niż 0,1 bar. Czasami, jeśli jest to ekonomicznie uzasadnione, granica ta może się zbliżyć do 0,2 bar, jednak nie jest to zalecane.
Następujące punkty pomogą zmniejszyć spadki ciśnienia podczas projektowania systemu pneumatycznego:
- zmniejsz odległość, jaką sprężone powietrze musi pokonać
- zmniejsz tarcie w rurach poprzez zwiększenie ich średnicy
- usuń, gdzie możliwe, kolanka, zawory i inne elementy utrudniające przepływ
- usuń nieszczelności
- zminimalizuj spadki ciśnienia w poszczególnych elementach systemu
- wybieraj elementy systemu, które powodują najmniejsze spadki ciśnienia
Efektywność energetyczna systemu sprężonego powietrza
Efektywność energetyczna każdego komponentu systemu pneumatycznego ma niemałe znaczenie. Dlatego wybór energooszczędnych urządzeń jest tak istotny. Koszty zużytej energii to prawie ¾ wszystkich kosztów w całym okresie eksploatacji systemu. Przewyższają one wielokrotnie koszt zakupu urządzeń. To sprawia, że na etapie inwestycji różnice w cenie urządzeń różnych producentów mogą okazać się tylko pozorną oszczędnością. Z punktu widzenia kosztów eksploatacji systemu ważne jest wybranie urządzeń energooszczędnych. Porównanie urządzeń o tych samych mocach zainstalowanych silników jest niewystarczające. Dla sprawdzenia faktycznej energooszczędności trzeba porównać, przy tym samym ciśnieniu, pobór energii elektrycznej przy tłoczeniu.
Jeśli chcesz zbudować optymalny system sprężonego powietrza, porównaj koszty w okresie eksploatacji. Sprawdź wydajność energetyczną oferowanych produktów przed podjęciem decyzji.
Skontaktuj się z nami
Zdaj się na naszych ekspertów w dziedzinie sprężonego powietrza! Pomogą zaprojektować Twój system sprężonego powietrza.
Wypełnij formularz kontaktowy, a my skontaktujemy się z Tobą.
Powrót do KAESER Blog