Niewidoczne koszty wycieków sprężonego powietrza

Kosztowne oczyszczone sprężone powietrze, które ucieka niewykorzystane przez nieszczelności, jest kosztowne i obciąża podstawowe obciążenie sprężarek. W tym artykule przeanalizujemy ekonomiczny i środowiskowy wpływ tych wycieków i przedstawimy konkretne rozwiązania pozwalające ograniczyć te straty.

Aby zilustrować ekonomiczny i środowiskowy wpływ wycieków sprężonego powietrza, rozważmy poniższy przykład obliczeniowy, który łączy trzy wycieki z ich zużyciem, kosztami i emisją CO2.

Godziny pracy, w których wyciek jest stale zasilany sprężonym powietrzem, generują roczne zużycie sprężonego powietrza, a tym samym koszty energii i emisję CO2.

Godziny pracy: 8000 godzin / rok pod ciśnieniem

Jeśli pomnożymy cenę energii elektrycznej w €/kWh przez określoną wydajność w kWh/m³, otrzymamy koszty energii sprężonego powietrza w €/m³. W poniższym artykule (link) wyjaśniono dokładnie, w jaki sposób można zmierzyć moc właściwą dla wytwarzania i uzdatniania sprężonego powietrza w celu dokładnego obliczenia kosztów energii sprężonego powietrza.

Koszty energii sprężonego powietrza: 0,21 € / kWh * 0,12 kWh / m³ = 2,52 € cent / m³

Emisja CO2 Niemcy: 0,434 KG CO2 / kWh [Federalna Agencja Środowiska 2022 Niemcy].

Straty przepływu objętościowego	Sprężone powietrze rocznie	Energia w kWh rocznie	Roczne koszty energii	Emisja CO2 rocznie
1 litr / minutę	480 m³ / a	57,6 kWh / rok	12,09 € / rok	24,99 kg CO2
10 litrów / minutę	4800 m³ / a	576 kWh / rok	120,9 € / rok	249,9 kg CO2
100 litrów / minutę	48 000 m³ / a	5760 kWh / rok	1209 € / rok	2 499 kg CO2

W praktyce przeważają małe wycieki, ale kilka dużych wycieków powoduje większość kosztów. Oszacowanie kosztów i ustalenie priorytetów dla każdego wycieku pomaga zatem działać ekonomicznie, ponieważ naprawa może wymagać części zamiennych, konserwacji i ewentualnie przerw w produkcji.

2. Gdzie znajdują się nieszczelności?

Należy podkreślić, że prawidłowo zainstalowane rury ze stali nierdzewnej, które są spawane lub skręcane za pomocą kołnierzy, rzadko są podatne na wycieki. Te solidne połączenia zapewniają wysoką niezawodność systemu sprężonego powietrza. Większość potencjalnych problemów z nieszczelnościami występuje w produkcji namaszynach, gdzie zużycie mechaniczne i warunki pracy wpływają na niezawodność.

Wskazówka: Każdy, kto szuka nieszczelności, powinien zatem skupić swoją uwagę na maszynach i ich połączeniach.

Elementy łączące: Należą do nich kołnierze, złączki, sprzęgła, węże, połączenia węży i połączenia śrubowe. Elementy te są często główną przyczyną wycieków sprężonego powietrza, ponieważ ulegają uszkodzeniu, poluzowaniu z upływem czasu lub są narażone na wibracje lub naprężenia mechaniczne.

Maszyny i systemy: Jednostki konserwacyjne, zawory, siłowniki, wyłączniki krańcowe i inne elementy pneumatyczne mogą przeciekać, zwłaszcza jeśli nie są regularnie konserwowane lub sprawdzane.

3. Jak zlokalizować wycieki sprężonego powietrza za pomocą ultradźwięków?

Wykrywanie wycieków sprężonego powietrza opiera się na falach ultradźwiękowych, które są generowane przez wycieki i są niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Jedną z zalet tej metody jest możliwość zlokalizowania wycieków podczas pracy.

Ultradźwiękowe wykrywacze nieszczelności są niezbędnymi narzędziami do wykrywania i wytwarzania słyszalnych fal ultradźwiękowych, które normalnie są niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Ale jak dokładnie to działa?

Wykrywanie fal ultradźwiękowych: W przypadku wycieku, czy to powietrza, czy innego gazu, generowane są fale ultradźwiękowe. Dzięki czułemu czujnikowi w detektorze, zwykle elementowi piezoelektrycznemu, można wykryć te wibracje o wysokiej częstotliwości.
Konwersja na częstotliwości słyszalne: Wykryty sygnał ultradźwiękowy jest konwertowany na sygnał, który możemy usłyszeć za pomocą elektronicznej demodulacji.
Wyraźne odtwarzanie dźwięku: Przekształcony sygnał jest następnie wzmacniany i może być odsłuchiwany przez słuchawki lub głośnik urządzenia. Pozwala to użytkownikowi na akustyczną lokalizację wycieków.

Ultradźwiękowe wykrywacze wycieków przekształcają niesłyszalny ultradźwiękowy dźwięk wycieku w słyszalne tony, umożliwiając profesjonalistom dokładne i skuteczne reagowanie na wycieki.

Zaawansowana technologia kamer akustycznych przekształca niesłyszalne ultradźwięki w widoczny obraz wycieków. Ale jak działa ten imponujący proces?

Cyfrowe mikrofony MEMS- koncentracja na precyzji: Specjalnie rozmieszczone cyfrowe mikrofony MEMS wychwytują fale ultradźwiękowe z maksymalną dokładnością. Rozmieszczenie odgrywa decydującą rolę: szerokie odstępy między mikrofonami zwiększają rozdzielczość poprzez uwzględnienie różnic w czasie przelotu, podczas gdy węższe rozmieszczenie minimalizuje fałszywe źródła - co jest koniecznością, ponieważ ultradźwięki są szczególnie krótkofalowe ze względu na ich wysoką częstotliwość.
Od ultradźwięków do obrazu z formowaniem wiązki: Korzystając z algorytmu formowania wiązki i metody "opóźnienia i sumy" dla wszystkich kanałów mikrofonów, z zarejestrowanych danych tworzona jest szczegółowa mapa ultradźwięków. Rezultat? Wyrazisty obraz ultradźwiękowy (wizualnie podobny do "obrazu termicznego") lub kolorowe reprezentacje, które ujawniają intensywność i położenie ultradźwięków.
Intuicyjny wyświetlacz do szybkich analiz: intensywne obszary ultradźwiękowe są wyświetlane w jasnych kolorach na wyświetlaczu kamery akustycznej. Umożliwia to specjalistom zlokalizowanie nieszczelności i ich skuteczne usunięcie.

Dzięki nowoczesnym kamerom akustycznym oraz połączeniu technologii mikrofonów MEMS i formowania wiązki, wykrywanie wycieków staje się wizualnym doświadczeniem, które podkreśla precyzję i szybkość.

Niezależnie od tego, czy interesuje Cię klasyczny ultradźwiękowy wykrywacz nieszczelności, czy kamera akustyczna - CS INSTRUMENTS zawsze oferuje najlepsze rozwiązanie dla Twoich wymagań. Z dumą łączymy tradycję z innowacyjnością i zawsze oferujemy naszym klientom optymalną technologię i zastosowanie.