Основные направления сокращения затрат на производство сжатого воздуха

Сжатый воздух повсеместно используется на промышленных предприятиях. В то же время это самый дорогой источник энергии. Только около 15% затраченной на получение сжатого воздуха электроэнергии переходит в его потенциальную энергию, которую потом можно использовать при его расширении. Большая часть - 85% - это тепло, выделяемое компрессором во время работы.

В статье предлагается поэтапно рассмотреть возможности экономии ресурсов по следующим направлениям: при потреблении сжатого воздуха, за счет использования выделяемого тепла, снижения потребляемой электроэнергии.

Экономия сжатого воздуха

Довольно часто сжатый воздух вырабатывается с давлением 10 атмосфер, в то время как для работы исполнительных механизмов достаточно 5-6 атм. Расчет обычно производится следующим образом:

• Оборудование работает при давлении 6-8 атм (8 атм);
• Потери на фильтрах 1 атм (+1 атм);
• Потери в сетях 1 атм (+ 1 атм).

Таким образом, компрессор при таком расчете должен вырабатывать воздух с давлением 10 атм. На современных предприятиях расчет ведется следующим образом:

• Оборудование работает при давлении 6-8 атм (6 атм);
• Потери на осушку 0,25 атм (+0,25 атм);
• Потери на фильтрах 0,25 атм (+0,25 атм);
• Потери в сетях 0,25 атм (+ 0,25 атм).

То есть компрессор, работающий в диапазоне 6,75-7,25 атм избыточного давления, отлично справляется с поставленной задачей. Экономия с этом случае составляет 3 атм, а снижение давления на 1 атмосферу дает около 6% экономии электроэнергии и снижает утечки на 12%.

Для задания минимального рабочего давления в сети необходимо:

• Ориентирование на минимально допустимое рабочее давление оборудования;
• Павильный выбор сечения трубопроводов;
• Своевременное обслуживание фильтров;
• Использование компрессоров с современной системой регулирования;
• Использование единой системы регулирования для компрессорной системы.

Устранение утечек может дать больший, чем кажется на первый взгляд, эффект. Довольно часто после устранения основных утечек потребление воздуха снижается на 30-50% и более. Чтобы представить, сколько нужно затратить электроэнергии на поддержание утечек, например: отверстие диаметром 10 мм "съедает" 43 кВт мощности вашего компрессора!

Если на новом предприятии среднего размера в воздушных сетях теряется не более 30% сжатого воздуха, то их состояние признается удовлетворительным. Как можно избежать потерь энергии в сетях сжатого воздуха? Одним из наиболее радикальных способов решения этой проблемы является децентрализация компрессорной системы с помощью многофункциональных компрессоров.

Такие компрессоры объединяют в едином кожухе целую систему выработки и подготовки сжатого воздуха: компрессор, концевой охладитель, влагомаслосепаратор, осушитель воздуха, магистральный фильтр, систему автоматического электронного управления и мониторинга, очистку конденсата, систему рекуперации тепла и другие опции.

Кроме всего вышеперечисленного компрессор должен обладать еще двумя важными качествами - надежностью и большими межсервисными интервалами.

Наскольно реальна экономия за счет децентрализации? При централизованной системе подачи воздуха для удаления влаги необходимо использовать адсорбционную осушку. При всех достоинствах этой системы стоимость воздуха при этом возрастает на 20-25% за счет затрат энергии на регенерацию адсорбента и дополнительной потери давления.

При децентрализации, когда потребитель находится в том же помещении, что и компрессор, возможно применение осушки холодильного типа. Применение такой осушки резко снижает энергозатраты на удаление влаги и экономит место, так как такая осушка может быть встроена в компрессор.

Использование тепла, выделяемого компрессором

В процессе сжатия большая часть затраченной энергии преобразуется в тепло, при этом основная часть тепла рассеивается через масляную систему. При установке дополнительного блока рекуперации энергии 70% потребленной энергии может быть возвращено в виде горячей воды с температурой 80оС. При использовании блока рекуперации энергии общая стоимость компрессорной системы может быть уменьшена на 40%

Необходимым условием для применения данной системы является наличие постоянного потребителя горячей воды. Система работает особенно эффективно, если она позволяет покрыть не более 30-50% потребности в горячей воде.

Не стоит забывать, что тепло, получаемое в результате работы компрессора, - это побочный продукт. При остановках компрессора, при снижении потребления сжатого воздуха соответственно снижается и выработка тепла. Поэтому даже если тепла от компрессора достаточно для удовлетворения 100% потребностей в горячей воде, не стоит отказываться от основного источника тепла.

Кроме того, возможен более простой способ использования тепла от компрессора. При установке компрессора с воздушным охлаждением можно использовать горячий воздух контура охлаждения для отопления соседних помещений. В этом случае горячий воздух в летнее время выбрасывается на улицу, а в холодное - в отапливаемые помещения.

Снижение потребления электроэнергии

Если рассмотреть влияние стоимости компрессора (начальные инвестиции) на полную стоимость компрессорной системы за срок 8-10 лет, то видно, что даже экономия в 20% в момент закупки оборудования отражает только 2% общей стоимости. В то же время экономия энергии дает гораздо более существенный (в 7 раз больший) вклад в снижение общей стоимости.

Добиться снижения потребления электроэнергии возможно путем применения более эффективного компрессора. Добиться экономии более 20% удастся только при использовании частотного привода (VST - variable speed technology) - устройством плавного регулирования скорости вращения силового электродвигателя. Частотный привод обеспечивает регултрование производительности (до 80%) и мощности (до 60%) компрессора в зависимости от расхода сжатого воздуха. При снижении расхода воздуха снижается потребляемая компрессором мощность, что позволяет избежать необоснованных затрат электроэнергии. В среднем при применении частотного привода можно добится экономии электроэнергии до 38%.


источник: www.komir.ru