Redukcja ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza

Sprężone powietrze znajduje swoje zastosowanie wszędzie tam, gdzie zachodzą procesy produkcyjne. Jest to medium niezbędne do sprawnego funkcjonowania zakładów produkcyjnych – zarówno w branżach przemysłu lekkiego, jak i ciężkiego.

Układy sprężonego powietrza to instalacje cechujące się znaczną energochłonnością, a jednocześnie szczególnie wrażliwe na niewłaściwe użytkowanie. Nic więc dziwnego, że właśnie nich skupia się znaczna część działań mających zoptymalizować pracę instalacji i zwiększyć jej efektywność energetyczną.

Prawidłowe ciśnienie – czyli jakie?

Niezależnie od wykorzystywanego typu sprężarki, musi się ona charakteryzować trwałością, niezawodnością i możliwie najwyższą do osiągnięcia efektywnością pracy.

Aby móc poprawnie określić koszty produkcji sprężonego powietrza warto poznać jego parametry i wskaźniki w stanie aktualnym. Dla większości analizowanych przez nas instalacji przemysłowych wymagane ciśnienie robocze wynosi 7 bar. Często, chociaż układ sprężonego powietrza działa bez zarzutu, zaspokajając zapotrzebowanie zakładu na to medium, jego praca mogłaby się cechować znacznie większą efektywnością.

Nie bez znaczenia pozostaje tutaj fakt, iż większość zastosowanych w przedsiębiorstwie urządzeń potrzebuje ciśnienia niższego niż standardowe. Należy również pamiętać o tym, że podniesienie ciśnienia w sieci o choćby 1 bar, skutkuje zwiększeniem poboru energii elektrycznej o około 7%. Wyższe niż wymagane w procesie produkcyjnym ciśnienie skutkuje także zwiększeniem wielkości wycieków sprężonego powietrza, znacząco obniżając efektywność energetyczną instalacji oraz narażając przedsiębiorstwo na znaczne straty.

Tabela 1. Rozmiar wycieku w zależności od ciśnienia przy założeniu średnicy nieszczelności 1 mm (przy założeniu ceny energii elektrycznej 0,77 zł/kWh

Bar	kWh/rok	zł/rok
10	7 600,96	5852,73
9	6 909,84	5320,57
8	6 218,72	4788,41
7	5 528,96	4257,29
6	4 837,84	3725,13

W takiej sytuacji warto zdecydować się na podjęcie działań naprawczych. Może okazać się, że nakładem niewielkich sił i środków uzyskamy znaczne oszczędności w zakresie zużycia energii elektrycznej i kosztów utrzymania instalacji sprężonego powietrza.

CASE STUDY

Jakie efekty może przynieść samo obniżenie ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza?

Doskonale może je zobrazować przykład jednego z naszych klientów – zakładu przemysłowego wytwarzającego tapicerki samochodowe.

Na podstawie pomiarów rozkładu ciśnienia oraz analizy dostarczonych przez przedsiębiorstwo informacji odnośnie ciśnień wymaganych na danych urządzeniach, nasi audytorzy zlecili obniżenie ciśnienia w celu ograniczenia zużycia energii. Co ważne, obniżenie ciśnienia należy przeprowadzać stopniowo o 0,1 bar, równocześnie sprawdzając reakcję i poprawność pracy urządzeń podłączonych do sieci sprężonego powietrza. W ten sposób obniżyliśmy ciśnienie sprężania o 1 bar, przyczyniając się do oszczędności energii elektrycznej o około 7%.

Z dostarczonych przez klienta informacji odnośnie wymaganego ciśnienia w garbarni, wynikało iż do sprawnego funkcjonowania maszyn potrzebne było ciśnienie na poziomie 6 bar. Jedynie następujący pod koniec zmiany proces czyszczenia wymagał podwyższenia ciśnienia do 7 bar.

Skoro zużycie na cele czyszczenia wymagało niewiele sprężonego powietrza w stosunku do całkowitej produkcji, zaistniała możliwość zastosowania miejscowych wzmacniaczy (multiplikatorów) ciśnienia na potrzeby czyszczenia oraz obniżenia ciśnienia w całym układzie o 1 bar. Wzmacniacze ciśnienia napędzane są sprężonym powietrzem i zużywają 0,5 – 1 przepływu sprężone powietrza na własną pracę.

Obniżenie ciśnienia o 1 bar przy założeniu pracy przez cały rok (8760 h) przyczyniło się do oszczędności energii na poziomie 17 315,79 kWh/rok. Przekładało się to wówczas na roczne oszczędności rzędu 7 705,53 zł.

Po wdrożeniu powyższych rozwiązań kluczową kwestią pozostawało jedynie utrzymanie układu sprężonego powietrza w takim stanie, aby mógł on nadal pracować z maksymalną efektywnością. W tym celu niezbędny jest stały monitoring parametrów sprężonego powietrza, pozwalający na zachowanie optymalnych wskaźników.

Podsumowanie

Powyższe studium przypadku stanowi doskonały przykład na to, jak pojedyncze, oszczędne w środkach działanie przyczynia się do zminimalizowania strat na instalacji sprężonego powietrza. Należy jednak pamiętać, że optymalizacja ciśnienia w instalacji sprężonego powietrza to zaledwie jedno z wielu działań stosowanych w celu podniesienia efektywności energetycznej całego układu.

Jeśli potrzebują Państwo pomocy w ocenie i poprawie efektywności energetycznej instalacji sprężonego powietrza lub chcą poznać więcej szczegółów dotyczących naszej oferty, zapraszamy do kontaktu!