Utilizarea direcționată a măsurării debitului volumic și a detectării scurgerilor pentru a reduce costurile energetice și emisiile de CO2 în sistemele de aer comprimat

În țările industrializate, aproximativ 10% din consumul total de energie electrică în industrie este utilizat pentru a genera aer comprimat, iar în Germania acest procent ajunge la 14%. Scurgerile sunt principalul factor de pierdere de energie, iar majoritatea sistemelor de aer comprimat au pierderi de aproximativ 20% până la 40%, iar în cazul sistemelor deficitare acestea depășesc chiar și 60%. Eliminarea scurgerilor de aer comprimat este cea mai eficientă modalitate de a reduce consumul de energie. Scurgerile de aer comprimat irosesc adesea 8760 de ore (24 h x 365 d) de energie pe an și măresc durata de funcționare a compresorului, ceea ce scurtează, de asemenea, intervalele de întreținere. Prin urmare, este o necesitate să se detecteze și să se elimine periodic scurgerile. Seria noastră LD vă oferă toate caracteristicile de care aveți nevoie pentru a detecta scurgerile și a măsura consecințele în ceea ce privește consumul de energie și banii irosiți.

1. Exemplu practic - potențialul de economisire al unei companii farmaceutice

Ratele ridicate de scurgere a aerului comprimat și componentele proiectate incorect (compresoare și rezervoare de stocare a aerului comprimat) reduc eficiența sistemului de aer comprimat, genereazăemisii inutile deCO2 și, de asemenea, reduc competitivitatea. Cât de mult aer comprimat necesită producția de aer comprimat pe parcursul unei săptămâni și cum trebuie dimensionate componentele pentru ca acestea să funcționeze cât mai eficient și să fie utilizate la capacitate maximă pot fi măsurate foarte ușor și fiabil cu un senzor de debit volumic. În graficul prezentat puteți vedea profilul debitului volumic măsurat în spatele rezervorului de aer comprimat al unei companii farmaceutice din Africa de Sud timp de aproximativ 10 zile.

Curba verde corespunde profilului real al debitului volumic măsurat (medie mobilă), iar curba roșie corespunde profilului debitului volumic după eliminarea "simulată" a scurgerilor. După cum se poate observa, curba se deplasează în jos. În timpul perioadelor marcate cu roșu, producția era oprită și nu se producea niciun produs - cu alte cuvinte, în acest moment, aerul comprimat scăpa doar prin scurgeri și duze deschise. Desigur, această valoare ar trebui să fie întotdeauna cât mai mică posibil și ar trebui să scadă semnificativ după eliminarea scurgerilor sau alte optimizări ale consumului. Pe baza următoarelor valori presupuse pentru sistem, există un potențial de îmbunătățire, pe care îl puteți vedea în tabelul de mai jos.

  • Randament specific: 0,12 kWh / m³
  • Prețul energiei electrice: 25 eurocenți / kWh
  • Durata de funcționare: 8000 h/an
  • Emisii de CO2 mix de energie electrică consum casnic: 420 g/kWh
UnitateaMăsurare înainte de rectificareMăsură după rectificareÎmbunătățiri
Debitul mediu de volum[m3/h]500 m³/h250 m³/h250 m³/h
Debitul volumic fără producție[m3/h]316 m³/h66 m³/h250 m³/h
Rata de scurgere [%]63,2%26,4 %36,8 %
Potențial de economisire [€ / a]75.840 € / a15.840 € / a60.000 €/a
Emisii de CO2127,41 tone / a26,61 tone / an100,8 tone / an

2. Exemplu practic - potențialul de economisire al unei afaceri de panificație

Următoarea diagramă prezintă profilul fluxului de volum al unei brutării care produce în următoarele condiții:

  • Brutăria este formată din 2 hale de producție.
  • hala 1 (sisteme mai vechi) este în prezent închisă
  • Producția are loc în hala 2 începând cu ora 10:00

Un senzor de debit termic VA 500 a fost instalat în spatele rezervorului de aer comprimat pentru a măsura consumul celor două hale. În următoarea diagramă, profilul original al fluxului de volum (verde deschis) arată pornirea și oprirea compresorului. Prin urmare, pentru o mai bună comparabilitate, a fost calculată și reprezentată grafic și media mobilă (verde închis). Din aceasta se pot desprinde următoarele constatări: Deși nu a existat nicio producție înainte de ora 10:00 a.m., compresorul livrează o cantitate mare de aer comprimat. Adevăratele "vârfuri de producție" sunt foarte mici în comparație cu sarcina de bază. Acest lucru indică o rată de scurgere foarte mare. Pentru a confirma ipoteza, supapele cu bilă de la mașinile din zona de oprire (în hala 1) au fost închise, astfel încât scurgerile acestora să nu mai fie alimentate cu aer comprimat. Cele mai multe scurgeri se găsesc de obicei în interiorul și în jurul mașinilor. Scăderea constantă ulterioară a nivelului profilului de debit volumic arată că sarcina de bază poate fi redusă enorm de la o supapă cu bilă închisă la alta. Aceasta este o indicație a impactului pe care o reparație a scurgerilor l-ar avea asupra profilului de aer comprimat al acestei brutării.

  • Debitul de volum la început: 150 m³/h
  • Debitul de volum după închiderea supapelor cu bilă: aprox. 40 m³/h

Dacă utilajele din hala 1 sunt puse din nou în funcțiune, trebuie deschise supapele cu bilă și aerul comprimat iese din nou prin scurgeri.

3. Procedura recomandată pentru reducerea permanentă a ratei de scurgere a aerului comprimat

Concluzii și recomandări

Procesul descris aici ar trebui să se desfășoare în mod ciclic în cadrul întreprinderii pentru a menține rata de scurgere la un nivel cât mai scăzut pe termen lung. Scopul măsurilor ar trebui să fie atingerea unei rate de scurgere permanente de 5-10%, deoarece experiența a demonstrat că o căutare și o reparație unică nu reduc permanent rata de scurgere și că, ulterior, noi scurgeri vor apărea din nou în mod natural.

Sfatpractic : Pentru a nu rata momentul optim pentru verificarea scurgerilor, se recomandă utilizarea unui senzor de debit volumic (de exemplu, VA 500) în conducta principală din spatele rezervorului. Se recomandă cel puțin o săptămână (de luni până duminică) ca perioadă pentru efectuarea măsurătorilor. În plus, măsurarea debitului volumic poate fi utilizată pentru a valida rezultatul căutării și rectificării scurgerilor, deoarece aceasta trebuie să reducă debitul volumic în timpul opririi.