Cílené využití měření objemového průtoku a detekce netěsností ke snížení nákladů na energii a emisí CO2 v systémech stlačeného vzduchu.

V průmyslově vyspělých zemích se na výrobu stlačeného vzduchu spotřebuje přibližně 10 % celkové průmyslové spotřeby elektřiny, v Německu je to dokonce 14 %. Hlavním faktorem energetických ztrát jsou úniky a většina systémů stlačeného vzduchu má ztráty v rozmezí přibližně 20 až 40 %, u špatných systémů je to dokonce více než 60 %. Odstranění úniků stlačeného vzduchu je nejúčinnějším způsobem, jak snížit spotřebu energie. Úniky stlačeného vzduchu často znamenají ztrátu 8760 hodin (24 h x 365 d) energie za rok a prodlužují dobu chodu kompresoru, což také zkracuje intervaly údržby. Proto je nutné pravidelně zjišťovat a odstraňovat netěsnosti. Naše řada LD nabízí všechny funkce, které potřebujete k detekci úniků a měření jejich důsledků v podobě spotřeby energie a promarněných peněz.

1. praktický příklad - potenciál úspor farmaceutické společnosti

Vysoká míra úniku stlačeného vzduchu a nesprávně navržené komponenty (kompresory a zásobníky stlačeného vzduchu) snižují účinnost systému stlačeného vzduchu, vytvářejí zbytečnéemise CO2 a také snižují konkurenceschopnost. Kolik stlačeného vzduchu je potřeba vyrobit za týden a jak je třeba dimenzovat komponenty, aby pracovaly co nejefektivněji a byly využity na maximum, lze velmi snadno a spolehlivě změřit pomocí snímače objemového průtoku. Na uvedeném grafu vidíte profil objemového průtoku měřený za zásobníkem stlačeného vzduchu farmaceutické společnosti v Jihoafrické republice po dobu přibližně 10 dnů.

Zelená křivka odpovídá skutečně naměřenému profilu objemového průtoku (klouzavý průměr) a červená křivka profilu objemového průtoku po "simulovaném" odstranění úniku. Jak je vidět, křivka se posouvá směrem dolů. V době označené červeně se výroba zastavila a nevyrábělo se žádné zboží - jinými slovy, stlačený vzduch v této době unikal pouze netěsnostmi a otevřenými tryskami. Tato hodnota by samozřejmě měla být vždy co nejnižší a po odstranění úniků nebo jiných optimalizací spotřeby by měla výrazně klesnout. Na základě následujících předpokládaných hodnot pro systém existuje potenciál pro zlepšení, který můžete vidět v následující tabulce.

  • Měrný výkon: 0,12 kWh/m³
  • Cena elektřiny: 25 € centů / kWh
  • Doba provozu: 8000 h/rok
  • Emise CO2 mix elektřiny domácí spotřeba: 420 g/ kWh
JednotkaMěření před rektifikacíMěření po rektifikaciZlepšení
Průměrný objemový průtok[m3/h]500 m³/h250 m³/h250 m³/h
Objemový průtok bez výroby[m3/h]316 m³/h66 m³/h250 m³/h
Míra úniku [%]63,2%26,4 %36,8 %
Potenciál úspor [€ / a]75.840 € / a15.840 € / a60.000 €/a
Emise CO2127,41 tun / a26,61 tun / rok100,8 tun / rok

2. praktický příklad - potenciál úspor pekárenského podniku

Následující diagram znázorňuje profil objemového toku v pekárně, která vyrábí za následujících podmínek:

  • Pekárna se skládá ze 2 výrobních hal
  • Hala 1 (starší systémy) je v současné době odstavena.
  • Výroba probíhá v hale 2 od 10:00 hod.

Za zásobníkem stlačeného vzduchu byl instalován tepelný snímač průtoku VA 500, který měří spotřebu obou hal. Na následujícím grafu je na původním profilu objemového průtoku (světle zelený) znázorněno zapínání a vypínání kompresoru. Pro lepší srovnatelnost byl proto vypočten a vykreslen také klouzavý průměr (tmavě zelený). Z toho lze odvodit následující zjištění: Přestože před 10:00 hodinou dopoledne neprobíhala žádná výroba, kompresor dodává velké množství stlačeného vzduchu. Skutečné "výrobní špičky" jsou ve srovnání se základním zatížením velmi malé. To svědčí o velmi vysoké míře úniku. Pro potvrzení této domněnky byly uzavřeny kulové kohouty ke strojům v oblasti odstávky (v hale 1), takže jejich úniky již nejsou zásobovány stlačeným vzduchem. Většina úniků se obvykle nachází v okolí strojů. Následný trvalý pokles úrovně profilu objemového průtoku ukazuje, že základní zatížení lze od uzavřeného kulového ventilu ke kulovému ventilu enormně snížit. To naznačuje, jaký dopad by měla oprava netěsností na profil stlačeného vzduchu v této pekárně.

  • Objemový průtok na začátku: 150 m³/h
  • Objemový průtok po uzavření kulových ventilů: přibližně 40 m³/h

Pokud se stroje v hale 1 znovu uvedou do provozu, je třeba otevřít kulové ventily a stlačený vzduch opět uniká netěsnostmi.

3. doporučený postup pro trvalé snížení míry úniku stlačeného vzduchu

Závěr a doporučení

Popsaný proces by měl být ve společnosti prováděn cyklicky, aby byla míra úniku dlouhodobě co nejnižší. Cílem opatření by mělo být dosažení trvalé míry úniků ve výši 5-10 %, neboť zkušenosti ukazují, že jednorázové vyhledání a oprava trvale nesníží míru úniků a nové úniky se poté přirozeně objeví znovu.

Praktický tip: Abyste nepromeškali optimální čas pro revizi těsnosti, doporučuje se použití snímače objemového průtoku (např. VA 500) v hlavním potrubí za nádrží. Jako období pro měření se doporučuje alespoň jeden týden (od pondělí do neděle). Měření objemového průtoku lze navíc použít k ověření výsledku vyhledávání a odstraňování netěsností, protože se tím musí snížit objemový průtok během odstávky.