Čo očakávať od účinného auditu stlačeného vzduchu

Stlačený vzduch sa v oblasti šetrenia energie posunul na vyššiu úroveň nakoľko výroba stlačeného vzduchu je až o osemkrát drahšia ako elektrina, štvrtinový únik plytvajúcej energie stojí 9 000 eur. Toto väčšie povedomie prinieslo so sebou aj audity stlačeného vzduchu. S auditmi, ktoré sú k dispozícii z mnohých zdrojov, je dôležité pochopiť, čo by prevádzka závodu, inžinieri a manažéri údržby mali očakávať od úplného auditu - alebo vhodnejšie - úplného preskúmania vzduchového systému.

Začnite od základu

Náklady systému stlačeného vzduchu sa hodnotia strednými až vysokými štyrmi hodnotami alebo piatimi nízkymi hodnotami. Splácanie sa však často meria v mesiacoch – nie v rokoch. Tieto skúmania umožňujú rozvoj dlhodobejších nadväzujúcich možností, ktoré naďalej znižujú prevádzkové náklady. Niektoré zariadenia zaznamenali zníženie až o 80 percent.
Napriek tomu, že mnohé spoločnosti sa na náklady na energiu pozerajú ako na variabilné náklady, v skutočnosti úspora nákladov na výrobu energie vďaka dobre riadenému a dobre kontrolovanému systému stlačeného vzduchu predstavuje zníženie fixných nákladov. Dôvodom je, že pri poklese spotreby elektrickej energie zostane výroba rovnaká alebo sa dokonca zvyšuje.
Úspora energie o 100 000 eur bude mať rovnaký vplyv na čistý zisk ako tržby v hodnote 2 000 000 eur pri čistej marži 5 percent. Očakávajte, že efektívny prieskum systému vzduchu v závode alebo auditu systému takmer okamžite zníži emisie vzduchu a náklady na energiu z 25 na 50%. Nižšie sú uvedené niektoré často kladené otázky a otázky týkajúce sa toho, čo spôsobuje náklady na energiu v systémoch stlačeného vzduchu zistených počas prieskumu:

Ide o únik?
Nadmerný tlak?
Nedostatok zariadení na úsporu vzduchu, ako sú Venturiho trysky, vzduchové clony a podobne?
Produkcia vysokotlakového vzduchu len na použitie pri nízkom tlaku?
Zlý výber primárneho prívodu vzduchu?
Zlý výber alebo použitie ovládačov kompresora?
Zlý výber alebo použitie filtrov, sušičiek, konektorov a regulátorov?
Zlé umiestnenie prijímača vzduchu?
Nesprávne potrubie?
Zlý výber stlačeného vzduchu na vykonanie práce v porovnaní s alternatívnym zdrojom energie?
Ako môžete porovnať relatívne náklady, ak nepoznáte náklady na stlačený vzduch?
Alebo, všetky vyššie uvedené?

Pravdou je, že vždy je to „všetko vyššie uvedené“ a ďalšie.

Prieskum musí poskytnúť prehľad kvality systému stlačeného vzduchu za cenu zodpovedajúcu veľkosti systému, zložitosti a potenciálnej obnove. Prieskum by mal vytvoriť krátkodobé aj dlhodobé plány na zavedenie základnej kontroly a riadenia systému vzduchu.
Zamerajte sa na to, čo je potrebné na to, aby sme spojili navzájom prepojené časti systému a umožnili používateľovi porozumieť „základom“ týchto častí a ich vzťahu. Vytvorte všeobecnú príručku, pomocou ktorej môžete pokračovať v zvyšovaní efektívnosti systému. Identifikujte konkrétne programy a akcie, ktoré sa majú realizovať s odhadovanými nákladmi a návratnosťou. Vypracujte úplný program trvalej udržateľnosti, ktorý by v prípade potreby zahŕňal základné plány na rozšírenie.
Neočakáva sa, že toto minimálne úsilie by malo priniesť konečnú návratnosť spojenú s úplnou a podrobnou analýzou systému a odbornou prípravou. Počiatočný audit by mal viesť k dodatočným kontrolným programom alebo dokonca k úplne kontrolovaným a plne riadeným systémom stlačeného vzduchu. Dobre premyslený, jednoduchý audit má svoje miesto. Môže to priniesť značné úspory, úspech, ktorý by mal viesť k tomu, že sa užívateľ v budúcnosti bude usilovať o hlbšie programy v záujme efektivity a návratnosti. Audity, ktoré to neobsahujú, by sa mali považovať za neprijateľné.

Hodnotenie systému zo strany ponuky

Vyhodnoťte vhodnosť existujúcich vzduchových kompresorov, pokiaľ ide o použitie a všeobecný zdanlivý výkon a stav (bez demontáže alebo mechanických prác). Správa by sa mala zaoberať hodnotením účinnosti, vhodnosťou kontrol vloženia a kapacitou na prekladanie nižšieho dopytu po vzduchu do nižších nákladov na energiu. Ak je to potrebné, získajte fakty o možnostiach modifikácie, vrátane: schopnosti redukcie systému; inštalačných a podporných systémov, ako napríklad chladiaca voda a ventilácia; a všeobecných rád o alternatívnych typoch zariadení a ovládacích prvkov, ktoré môžu byť vhodnejšie alebo účinnejšie.
Očakávajte aj hodnotenie zariadenia na úpravu stlačeného vzduchu. To zahŕňa: inštaláciu, všeobecné zjavné podmienky a výkon; vhodnosť použitia; a všeobecný vplyv na efektívnosť a náklady na energiu spolu s vplyvom na otázky výroby a kvality. Konkrétne vyhľadajte nasledujúce údaje:

V prípade dochladzovacieho chladiča chcete vedieť o účinnosti, ktorú má pri dodávke 38 ° C najvyššej teplote okolia. Ak nie, potom určte možnosť použitia pomocných chladičov na vstupe sušiča. Budete tiež chcieť manuál inštalačnej geometrie k sušičke.
Uistite sa, že sušičky a filtre sú vhodné pre aplikáciu s ohľadom na veľkosť, účinnosť, pokles tlaku a ovládacie prvky. Získajte informácie o možných úpravách, ktoré by zlepšili výkon a efektívnosť. Aplikujú sa automatické odtoky správne, rovnako dobre dimenzované? Je dimenzovanie a inštalácia správna, aby spĺňala najvyššiu teplotu okolia?
Potrubie na strane napájania medzi kompresorom a zásobníkom systému by sa malo vyhodnotiť z hľadiska vhodnosti, účinnosti a poklesu tlaku. Napokon umiestnenie vzduchového prijímača by malo byť v súlade so správnymi postupmi kontroly, skladovania suchého vzduchu a jeho schopnosťou fungovať s primeraným skladovaním na kompenzáciu oneskorenia reakcie na kontrolu kapacity.
Je nevyhnutné, aby pásmo riadenia prevádzky pre regulátory výkonu kompresora zahŕňalo primárny zásobník suchého vzduchu pre výrobnú oblasť, aby sa zabezpečilo, že riadenie bude fungovať vo vzťahu k skutočnej výrobe a nie vo vzťahu k falošným signálom z vnútorných potrubí a iných tlakových hrotov.

Efektívnym preskúmaním alebo auditom sa vyhodnotí všetok vygenerovaný stlačený vzduch, , úprava a rozvod vzduchu do výrobnej oblasti. Nemusia odporučiť nové zariadenia, ale mali by identifikovať všetky v súčasnosti dostupné výhody prevádzkových nákladov a / alebo generické alternatívy pre budúce úvahy.
Všetky odporúčania by mali odkazovať na vplyv na produktivitu a kvalitu. Sú ovládacie prvky vykladania schopné prenášať nižší dopyt po prúdení vzduchu do nižšieho elektrického použitia? Toto je najkritickejší problém a schopnosti závisia od vecí, ako je typ kompresora, typ ovládania, stav zariadenia, potrubia a skladovacia kapacita.

Správne audity odhaľujú významné úspory

Akonáhle sa strana ponuky prehodnotí a upraví tak, ako je požadované na dosiahnutie kontrolovanej a monitorovanej prevádzky pre trvalú udržateľnosť, výkon by mal zostať optimálny, pokiaľ sa nevykonajú nesprávne zmeny.
Napríklad stredoeuropská továreň mala dvadsaťdva mazacích chladiacich rotačných skrutkových kompresorov, ktoré bežia súčasne (obrázok 1). Predošlý audit ich mal všetky pri plnom zaťažení a odporučil tri ďalšie jednotky. Zamestnanci továrne tiež cítili, že všetky jednotky boli pri plnom zaťažení alebo blízko neho, a že by boli potrebné ďalšie jednotky.
Druhá profesionálna systémová analýza odhalila, že niekoľko jednotiek bolo v skutočnosti bez zaťaženia a všetky ostatné jednotky pri čiastočnom zaťažení (obrázok 2). Rekonfigurácia potrubia umožnila zariadeniu dodať rovnaký prúd vzduchu pri rovnakom tlaku len s 11 jednotkami. To viedlo k úsporám energie vo výške 800 000 eur ročne s jednoduchou návratnosťou 6 mesiacov.

Schéma 1: Súčasný systém

Schéma 2: Navrhovaný a modifikovaný systém

Významné boli aj dodatočné úspory na údržbe.

Predstavte si rozdiel vo fixných nákladoch na údržbu medzi 11 prevádzkovými rotačnými skrutkovými kompresormi a 22!

Súhrn na strane ponuky

Aké sú kľúčové body, ktoré hľadáme a aký je ich potenciálny rozsah úspor? Pre riadenie dodávok ide o tieto otázky:

Rôzne typy kompresorov a ich základný výkon sa môžu líšiť od 5 do 10 percent pri plnom zaťažení. U konvenčných motorov a regulátorov to môže mať vplyv na účte za enegriu o 5 až 10 percent. Všeobecne prijateľné usporiadanie inštalácie zahŕňa sacie a vypúšťacie potrubie.
Typy ovládacích prvkov výkladky a ich schopnosť prekladať znížený dopyt do nižšieho odberu energie môžu pri bežných motoroch a regulátoroch znížiť úspory z 10 na 70 percent v nezaťaženom stave a ovplyvniť náklady na energiu až o 50 percent.
Dôležitá je účinnosť motora a základné výkonové charakteristiky hlavného ovládača. Je možné inštalovať účinný pohon s premenlivou rýchlosťou (VSD)? Ak áno, potenciálne úspory čiastočného zaťaženia by sa mohli pohybovať medzi 5 a 25 percentami, ale viac ako jeden VSD sa vyžaduje len zriedka. Pohony VSD nemusia prinášať výraznú redukciu energie s bezolejovými rotačnými skrutkami.
Sušičky, filtre a každý 1 bar strateného tlaku môže predstavovať 1/2% plytvania energiou, ak kompresor pracuje pri vyššom výtlaku. Každý automatický odtok má potenciál premrhať od 300 do 1000 eur za rok. Príliš veľký pokles tlaku bude mať tiež vplyv na dostupné efektívne skladovanie a kontrolu výkonu.

Analýza systému stlačeného vzduchu na strane dopytu

Ďalším prípadom je strana dopytu. Identifikácia a implementácia energeticky úsporných projektov je vždy veľmi významná. Neustále a dôsledné monitorovanie a preskúmanie je nevyhnutné na udržanie udržateľnosti.
Aktuálne projekty budú v konečnom dôsledku prekonávať úspory na strane ponuky. Mnohé zo všeobecných oblastí úspor energie naďalej vytvárajú nové významné príležitosti do budúcnosti, keďže technológie (najmä elektronické) sa naďalej zlepšujú. Mnohé procesy, ako je účinnosť odfukovania, vzduchom poháňané vákuové generátory, chladenie skriniek a ovládanie membránových čerpadiel, sa vyvíjajú s novými energeticky úspornými návrhmi a ovládacími prvkami. Všetky procesy by sa mali revidovať každé dva až tri roky.

Manažment na strane dopytu / odpadové hospodárstvo

Často sme klasifikovali odpadové hospodárstvo a riadenie na strane dopytu ako samostatné sektory, ale v skutočnosti sú to dve časti toho istého subjektu. Mali by ste sa pozrieť na odpadové hospodárstvo oddelene, pretože je samozrejmé, ale často sa ignoruje.
Vyžaduje si to správne vybavenie v rukách vyškoleného personálu, ktorý presne vyhodnocuje veľkosť úniku a nameraný výkon systému, aby sa zistila skutočná hodnota obnovy elektrickej energie v eurach za jej opravu a odstránenie. Napríklad únik vzduchu 1/4 by sa mohol rovnať ekvivalentu nákladov na prevádzku približne 286 žiaroviek pri 60 wattoch.

Program implementácie a kontroly úniku

Musí byť zavedený kontinuálny, ekonomický program, ktorý efektívne šetrí vzduch a riadi úniky v závode. Všeobecne povedané, najefektívnejšími programami sú tie, ktoré zahŕňajú dozor nad výrobou a prevádzkovateľov, ktorí pracujú s personálom údržby pozitívnym spôsobom. Väčšina prieskumov únikov identifikuje mieru úniku až 20 - 35% z celkového prietoku vzduchu. To má minimálny vplyv na účte za energie- 10 až 20 %.
Zvážte tieto návrhy:

Nastavte priebežný program kontroly úniku pracovníkmi údržby tak, aby sa každý sektor továrne kontroloval raz za štyri až šesť týždňov. Identifikujte a opravte úniky. Uchovávajte záznamy o týchto zisteniach a výsledkoch. Únik môže byť kvantifikovaný a meraný s cieľom odhadnúť tok a priradiť mu merateľnú hodnotu nákladov.
Nainštalujte program na identifikáciu a opravu únikov, ktorý pozitívne motivuje pracovníkov výroby (najmä operátorov a supervízorov). Zaveďte a monitorujte programy zachovania ovzdušia.
Monitorujte prietok vzduchu do každého zodpovedného sektora (napr. použitie záznamových alebo neregistrovaných prietokomerov) a identifikujte využitie vzduchu ako merateľnej časti prevádzkových nákladov tejto oblasti. Supervízory výroby, ktorí sú najbližšie k problémom, nie sú príliš často zodpovední za náklady na stlačený vzduch.
Zvyčajne to funguje najlepšie v kombinácii s efektívnym interným školením a programom zvyšovania povedomia pre zúčastnených. Programy na zisťovanie netesností a opráv poskytujú väčšie úspory energie pri podstatne nižších nákladoch ako akýkoľvek iný postup.
Prejdite a vyhodnoťte systém rozvodu stlačeného vzduchu. Preskúmajte a identifikujte vzduch pomocou nástrojov a procesov. Najdôležitejšie je, aby ste sa porozprávali s prevádzkovým a údržbárskym personálom, aby ste zistili možnosti pre odpadový manažment a riadenie na strane dopytu.

Pracujte pri najnižšom účinnom tlaku

To je jedna z najviac prehliadaných oblastí príležitostí pri riadení nákladov na systém stlačeného vzduchu. Identifikujte oblasti v závode a najnižší možný tlak, pri ktorom môžu pracovať s optimálnou výrobou.
Identifikujte oblasti v systémoch, v ktorých dochádza k neregulovanému vzduchu s výslednými „tlakovými hrotmi“. Uvedomte si, že skutočný objemový prietok vzduchu je priamo úmerný vstupnému tlaku na ľubovoľný pevný dopyt. Extra tlak predstavuje extra prúdenie vzduchu bez zodpovedajúceho zvýšenia výroby. Nadmerný tlak príliš veľa procesov (vzduchové nástroje, vzduchom poháňané vákuové generátory atď.) môže mať negatívny vplyv na výrobu a kvalitu.
Identifikujte oblasti plytvaného, ale kontrolovateľného výkonu stlačeného vzduchu v rozvodnom systéme vzduchu - najmä oblasti nadmerného poklesu tlaku v systéme alebo konečného užívateľa.

Vyviňte metódy na meranie prietoku vzduchu dodávaného do rôznych oddelení a oblastí použitia pre následné programy.
Identifikujte minimálny optimálny prietok a tlak potrebný na vykonanie každej úlohy. Nájdite spôsoby, ako používať regulátory prietoku, zásobníky vzduchu, medziľahlé regulátory atď.
Pozrite sa na neregulované využívanie vzduchu. Udržiavanie regulovaného, stabilného, minimálneho efektívneho tlaku využíva čo najmenej vzduchu ,a stabilný, predvídateľný tlak zvyšuje produktivitu a kvalitu takmer akéhokoľvek procesu.
Preskúmajte postupy odfukovania a zvážte použitie zariadení na úsporu vzduchu, ako sú Venturiho vzduchové zosilňovacie trysky, Venturiho clony a chladiace trubice Vortex namiesto chladenia stlačeného vzduchu otvorenou trubicou.
Pozrite sa na oblasti použitia alebo požiadavky na udalosti, ktoré môžu potrebovať vlastný skladovací priestor, a potom použite regulátory prietoku na premenu krátkodobého vysokého prietoku na nízky priemerný prietok.
Preskúmajte polohu a účinnosť všetkých oddeľovacích ventilov. Skontrolujte prevádzkové postupy zariadenia, aby ste sa uistili, že tieto ventily sú zatvorené, s výnimkou výrobného obdobia ich oblasti alebo stroja. To môže byť vykonané automaticky a / alebo ovládané na diaľku.
Preskúmajte oblasti s vyšším tlakom ako väčšina systémov, ktoré môžu byť uspokojené takými vecami, ako je menšia jednotka satelitov, malý hydraulický systém, pneumatický posilňovač atď., a umožní celkové zníženie produkcie tlaku vzduchu.