Instalacje sprężonego powietrza należą do najważniejszych układów w zakładach przemysłowych. Niezależnie od branży celem większości przedsiębiorstw jest zwiększanie swojej efektywności. W większości przypadków wydajność sprężarki powietrza będzie miała na to bezpośredni wpływ. W dzisiejszym artykule odpowiadamy więc na pytanie, jak zwiększyć efektywność sprężarki powietrza na różne sposoby.
Na czym polega zwiększenie efektywności sprężarki powietrza?
W odpowiedzi na pytanie, jak zwiększyć efektywność sprężarki powietrza nie zawiera się tylko podnoszenie ilości sprężonego powietrza wytworzonego w danym czasie. Chodzi także o redukcję kosztów poświęcanych na energię elektryczną, która zasila wszystkie urządzenia pracujące w układzie. Jeśli to ograniczenie wydatków nie spowoduje zmniejszenia ilości wytwarzanego materiału, efekt zostanie osiągnięty.
Zwiększanie efektywności sprężarek powietrza jest tak ważne, ponieważ urządzenia z napędem pneumatycznym grają obecnie dużą rolę w większości zakładów przemysłowych i biorą udział w automatyzacji wielu procesów produkcyjnych. Każde przedsiębiorstwo dąży natomiast do efektywności energetycznej, której nie można uzyskać, jeśli system sprężonego powietrza nie będzie wydajny, a energia nadal będzie się marnować. Potrzebna jest więc odpowiedź na to, jak zwiększyć efektywność sprężarki.
Obliczanie wartości ciśnienia dla sprężonego powietrza
Określenie, jakie ciśnienie będzie potrzebne do zasilania każdego urządzenia z napędem pneumatycznym w naszej instalacji, jest kluczowe w wyborze kompresora. Zaniedbanie tego parametru może skutkować znacznymi stratami energii, jeśli ciśnienie będzie zbyt duże lub wręcz przeciwnie – „niedomaganiem” sprężarki, która nie będzie mogła sprostać wymaganiom zasilanych przez nią narzędzi i maszyn. Musimy więc przeanalizować maksymalne możliwości sprzętów wchodzących w skład układu sprężonego powietrza.
Do obliczenia ciśnienia dla sprężonego powietrza w układzie pneumatycznych niezbędna jest znajomość następujących zmiennych:
- minimalnego ciśnienia poszczególnych urządzeń w obrębie instalacji sprężonego powietrza;
- różnicy między minimalnym ciśnieniem roboczym w punktach odbioru a maksymalnym ciśnieniem sprężonego powietrza (nie powinna być większa niż 1 bar);
- strat ciśnienia powstających w wyniku połączenia z siecią.
Upusty ciśnienia są jednym z najczęściej stosowanych i polecanych sposobów na regulację wydajności kompresora, a tym samym na zmniejszenie wydatków na energię elektryczną. Warto jednak pamiętać, że zbyt niskie ciśnienie nie zapewni instalacji zadowalającej efektywności, a sprężarka nie będzie mogła wykorzystać swojego potencjału.
Jak zwiększyć efektywność sprężarki – wybór kompresora
Znając już ciśnienie wymagane w konkretnej instalacji pneumatycznej, można zweryfikować wybór sprężarki. Najważniejsze w tym przypadku jest określenie wszystkich potrzeb konkretnego przedsiębiorstwa oraz budżetu, którym dysponuje. Wspomnieliśmy już, że do wyboru odpowiedniego kompresora potrzebne jest wskazanie ciśnienia, jednak to nie jedyny istotny parametr. Żeby dopasować kompresor do indywidualnych zadań, trzeba określić również:
- pojemność zbiornika – wpływa na wagę urządzenia oraz możliwy okres nieprzerwanego dostarczania sprężonego powietrza;
- wydajność – im wyższa, tym płynniej sprężarka będzie pracować; żeby ją określić, należy najpierw policzyć zapotrzebowanie na sprężone powietrze – wydajność kompresora musi być o ok. 30% wyższa;
- jakość – efektywność sprężarki zależy także od bezawaryjnego działania, dlatego warto wybierać urządzenia od sprawdzonych producentów.
Regulowanie wydajności sprężarek powietrza – urządzenia uzdatniające
Jednym z aspektów, który przybliży odpowiedź na pytanie, jak zwiększyć efektywność sprężarki powietrza, są urządzenia podwyższające jego jakość. Analizując wydatki na wydajną instalację pneumatyczną, należy uwzględnić koszty tych komponentów. Jeśli sprężone powietrze nie będzie odpowiednio uzdatnione, praca kompresora będzie w pewnym stopniu szła na marne, ponieważ w wielu branżach maksymalna czystość i suchość są nieodzownymi cechami skompresowanego gazu. Zwiększanie wydajności sprężarek powietrza jest możliwe dzięki filtrom, osuszaczom, separatorom i cyklonom. Dzięki nim powietrze może być wolne od wszelkich zanieczyszczeń, nawet jeśli mamy do czynienia ze sprężarką olejową.
Jak podnieść efektywność sprężarki powietrza – kontrola jakości
Jednym z elementów regulowania wydajności sprężarek jest stała weryfikacja sprawności układu i jakości sprężonego powietrza. Można w tym celu zainwestować w systemy monitorujące jakość i ilość produkowanego gazu, a także pracę urządzeń wchodzących w skład instalacji. Jeśli działanie sprężarki w zakładzie będzie monitorowane w różnych odcinkach czasowych, błąd lub awaria zostaną szybko wykryte. Na rynku są dostępne systemy, które badają wyniki i parametry jednego kompresora, ale także kilku na raz, prezentując następnie porównanie zmierzonych zmiennych. Oprócz pracy urządzeń można w ten sposób kontrolować także zużycie energii elektrycznej. Wychwytywanie i korygowanie wszelkich nieprawidłowości w działaniu układu pneumatycznego pozwala na regulowanie wydajności sprężarek.
Jak zwiększyć efektywność sprężarki powietrza – rozmieszczenie elementów instalacji pneumatycznej
Nie można odpowiedzieć na pytanie, jak zwiększyć efektywność sprężarki powietrza, nie poruszając kwestii rozmieszczenia poszczególnych elementów układu pneumatycznego. Instalacji nie tworzy tylko sprężarka, ale także komponenty uzdatniające, dystrybuujące i magazynujące sprężone powietrze. Ich umiejscowienie ma wpływ na wydajność kompresora. Przestrzeń przeznaczona na te wszystkie urządzenia musi być dobrze przemyślana pod względem dostępu (np. do wkładów filtracyjnych, tak by można było je wymienić bez zatrzymywania sprężarki), łączeń i wentylacji. Temperatura, w której znajduje się sprężone powietrze, ma niebagatelny wpływ na jego jakość oraz na działanie wszystkich urządzeń wchodzących w skład instalacji.
Pozostałe sposoby na zwiększanie efektywności sprężarki powietrza
Oprócz wymienionych wyżej metod zwiększania efektywności sprężarek powietrza do zalecanych sposobów należy:
- ograniczenie przepływu skompresowanego powietrza na ssaniu, czyli tzw. dławienie przepustnicy powietrza,
- zmiana prędkości obrotowej silnika napędowego – dzięki temu można ustabilizować ciśnienie i osiągnąć płynną regulację wydajności sprężarki,
- odpowiednia wilgotność powietrza w zakładzie (dobra wentylacja, osuszacze powietrza),
- ograniczenie pracy silnika napędowego sprężarki – system sterowania kompresora powinien być zaprogramowany tak, żeby napęd wyłączał się automatycznie po wybiegu,
- dopasowanie średnicy rur i ich rozmieszczenie w taki sposób, by zniwelować spadki ciśnienia,
- odpowiednie łączenia rur – spawane lub zaciskane.
- zmiana położenie portu wylotowego w sprężarkach śrubowych bezolejowych.
FAQ:
Jak podnieść efektywność pracy sprężarki?
Zwiększyć efektywność sprężarki można m.in. poprzez odpowiednie rozmieszczenie i dopasowanie kompresora, rurociągu oraz elementów uzdatniających gaz do specyfiki procesów w danym zakładzie, systematyczną kontrolę działania układu, zmianę prędkości obrotowej czy ograniczenie pracy silnika sprężarki.
Dlaczego warto zwiększać efektywność sprężarek?
Dzięki temu można ograniczyć wydatki na energię potrzebną do zasilania instalacji pneumatycznej oraz zniwelować jej straty. Wpłynie to na obniżenie kosztów oraz sprawną pracę urządzeń zasilanych pneumatycznie.
Kiedy najlepiej regulować wydajność sprężarek powietrza?
Działania w tym celu należy zacząć już na etapie projektowania, kiedy obliczamy wartość ciśnienia dla sprężonego powietrza.