Bốn cách hệ thống khí nén lãng phí năng lượng (và phải làm gì với nó)

Là đô la năng lượng của bạn biến mất trong không khí mỏng? Theo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, 10 đến 30% tổng năng lượng tiêu thụ của các cơ sở công nghiệp trung bình được sử dụng để tạo ra khí nén. Và một phần ba không khí đó có thể bị lãng phí. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng rất rõ ràng. Đảm bảo máy nén hoạt động hiệu quả có thể ngăn chặn rất nhiều chất thải, nhưng một cơ hội khác – thường bị bỏ qua – tiết kiệm năng lượng là hệ thống phân phối khí nén. Bài viết này mô tả bốn cách phổ biến nhất mà không khí bị lãng phí sau khi nó rời khỏi máy nén và cách khắc phục chúng.

Vấn đề 1 – Rò rỉ Rò

Rỉ là nguyên nhân chính gây lãng phí năng lượng trong các hệ thống khí nén. Bộ năng lượng Hoa Kỳ ước tính rằng có đến 20 đến 30% sản lượng máy nén bị lãng phí do rò rỉ.

Bao nhiêu là rò rỉ thực sự chi phí bạn? Sử dụng công thức này được đề xuất bởi Bộ Năng lượng 2 Hoa Kỳ để tìm hiểu:

(Số lượng rò rỉ) x (Tốc độ rò rỉ tính bằng feet khối trên phút) x (Yêu cầu tạo khí nén tính bằng kilowatt trên cfm ) x (Số giờ mỗi năm) x (Chi phí năng lượng mỗi kilowatt giờ)

Rò rỉ nhỏ là phổ biến nhất, vì vậy ví dụ rất bảo thủ sau đây bắt đầu với giả định 10 rò rỉ ở kích thước chỉ 1⁄32 in. Ở áp suất 100 psi 2 , tốc độ rò rỉ sẽ là 1,55 cfm2. Các giả định khác là máy nén khí cần 18 kW để tạo ra 100 cfm khí nén với chi phí trung bình là 0,1 đô la mỗi giờ. Cuối cùng, giả sử 7.500 giờ hoạt động trong một năm, khoản tiết kiệm tiềm năng được tính:

(10) (1,55) (0,18) (7500) (0,1) = $ 2,090,50

Đó là hơn 2.000 đô la một năm chỉ với mười lần rò rỉ, tổng cộng chỉ khoảng một phần ba inch! Và chi phí tăng lên theo cấp số nhân khi kích thước rò rỉ tăng lên. Vì hầu hết các rò rỉ có thể được sửa chữa trong vài phút, hầu hết trong vòng chưa đầy một giờ, việc hoàn vốn gần như ngay lập tức và đáng kể.

Vậy làm thế nào các chuyên gia bảo trì nên tìm rò rỉ? Sử dụng một máy dò rò rỉ siêu âm hoặc chỉ đơn giản là lắng nghe để thoát khí, bắt đầu từ máy nén và đi xuống dòng.

Rò rỉ gần máy nén thường tốn kém nhất vì đó là nơi có áp suất cao nhất, nhưng rò rỉ ở đó khá hiếm. Các vị trí rò rỉ phổ biến hơn là khớp nối ống, ngắt kết nối nhanh, mặt bích, bẫy ngưng tụ, phụ kiện, bộ lọc, bộ điều chỉnh và van. Rò rỉ lớn thường xảy ra tại các điểm kết nối trong hệ thống phân phối chính và ngoài luồng. Các đầu nối bị mòn và hệ thống đường ống nối kém có thể cho phép rò rỉ. Chất lỏng phát hiện rò rỉ giúp xác định vị trí bằng cách tạo ra bong bóng nơi không khí bị rò rỉ.

Không khí có thể thoát qua các ống và khớp nối bị hư hỏng hoặc xuống cấp. Các thành phần khí nén cũ hơn như xi lanh và bộ điều chỉnh có thể đã bịt kín không khí bên trong bị rò rỉ. Các cống thoát nước bị kẹt hoặc để mở cho phép một lượng lớn không khí thoát ra.

Cuối cùng, các hệ thống bị áp lực trái khi không sử dụng có thể bị rò rỉ. Một số hệ thống con như máy ép hoặc búa thả phải được điều áp có rò rỉ không thể tránh được, nhưng chất thải có thể được giảm thiểu bằng cách cách ly chúng khỏi nguồn cung cấp không khí khi chúng không hoạt động. Van ngắt hoặc van xả khởi động mềm hoạt động bằng điện là những cách tiết kiệm chi phí để cách ly các hệ thống rò rỉ hoặc các khu vực không sử dụng của nhà máy. Và đừng quên ngắt kết nối thiết bị lỗi thời khỏi hệ thống phân phối không khí nếu thiết bị không được di chuyển sau khi nghỉ hưu.

Bên cạnh việc lãng phí năng lượng, rò rỉ ảnh hưởng đến năng suất khi chúng khiến áp suất hệ thống dao động. Việc tăng áp suất từ ​​máy nén để bù lại chỉ làm tăng mức sử dụng năng lượng và có thể rút ngắn tuổi thọ của thiết bị. Vì vậy, việc tìm kiếm và sửa chữa rò rỉ trả tiền theo nhiều cách hơn là chỉ tiết kiệm năng lượng.

Vấn đề 2 – Lạm dụng

Chất thải năng lượng phổ biến thứ hai là sử dụng khí nén chỉ vì nó có sẵn, ngay cả khi có các nguồn năng lượng hiệu quả hơn cho ứng dụng. Một số ví dụ về việc lạm dụng tiềm năng là tạo chân không, đẩy các sản phẩm bị lỗi ra khỏi dây chuyền lắp ráp và loại bỏ nước, bụi bẩn hoặc bột. Một số quy trình cần không khí, nhưng không phải khí nén. Máy thổi khí chuyên dụng hoặc máy bơm chân không có thể tiết kiệm năng lượng hơn. Nếu cần khí nén, hãy chọn đúng thiết bị và hệ thống điều khiển để giữ mức sử dụng ở mức tối thiểu.

Trường hợp phải sử dụng vòi phun khí, ví dụ để loại bỏ bụi hoặc bột từ các sản phẩm di chuyển xuống băng tải, hãy tạo khoảng cách giữa vòi phun và mục tiêu càng ngắn càng tốt để giữ áp suất không khí thấp nhất có thể. Vòi phun chỉ nên được hướng vào điểm cụ thể nơi cần không khí. Lắp van điều khiển và cảm biến để đảm bảo rằng dòng chảy chỉ xảy ra khi sản phẩm đến vòi phun, không có dòng chảy trong khoảng cách giữa các vật phẩm trên băng tải hoặc khi băng tải không chạy. Vòi phun tiết kiệm không khí cuốn vào và tăng tốc không khí, tạo ra đầu ra cao hơn ở áp suất cung cấp thấp hơn. Họ có thể giảm sử dụng khí nén hai mươi lần.

Vấn đề 3 –
Áp lực quá mức Nhiều nhà máy chạy hệ thống khí nén của họ ở áp suất toàn dòng, chỉ được điều chỉnh bằng công tắc áp suất trên máy nén. Nhưng mọi thành phần hoặc công cụ khí nén đều có áp suất và lưu lượng vận hành tối ưu. Vận hành tất cả chúng ở áp suất chính sẽ lãng phí năng lượng và rút ngắn tuổi thọ thiết bị bằng cách tăng tải và hao mòn. Bộ điều chỉnh áp suất cho phép không khí được đưa đến từng dụng cụ ở áp suất định mức.

Nếu không có bộ điều chỉnh áp suất được phân phối trên toàn hệ thống, có khả năng áp suất quá mức đang được sử dụng và lãng phí năng lượng. Ngay cả khi có bộ điều chỉnh áp suất, chúng nên được kiểm tra để thấy rằng chúng thực sự đang điều chỉnh áp suất. Nếu áp suất đầu ra giống như áp suất đầu vào, bộ điều chỉnh không giúp tiết kiệm năng lượng.

Giảm áp lực lên các xi lanh tác động kép có thể tiết kiệm năng lượng. Những xi lanh này thường chỉ làm việc trên đột quỵ hoặc đột quỵ công việc, vì vậy đột quỵ trở lại có thể được thực hiện ở áp suất thấp hơn. Sử dụng bộ điều chỉnh áp suất để giảm áp suất đột quỵ có thể có tốc độ hoàn vốn nhanh, đặc biệt khi sử dụng các lỗ khoan lớn, hành trình dài hoặc nhiều hệ thống xi lanh.

Để tiết kiệm năng lượng với van, giảm áp suất áp dụng cho độ dẫn định mức của van. Hãy chắc chắn lưu ý thời gian hoạt động của van để đảm bảo tiết kiệm lưu lượng tối ưu. Các khoản tiết kiệm tiềm năng là nhỏ nhưng đối với việc lắp đặt nhiều van hoặc van đạp nhanh với các đường ống dài, chúng có thể tăng lên.

Một nguyên tắc công nghiệp là cứ giảm 2 psig trong áp suất hệ thống sẽ giảm chi phí vận hành khoảng 1%

Trong ngành sản xuất các sản phẩm bằng nhôm, máy nén khí đóng vai trò quan trọng bên cạnh các thiết bị khác như máy phay đầu đố.

Loading Facebook Comments ...