Riktad användning av volymflödesmätning och läckagedetektering för att minska energikostnader och CO2-utsläpp i tryckluftssystem

I industriländerna används ca 10% av den totala industriella elförbrukningen för att generera tryckluft, i Tyskland är det så mycket som 14%. Läckage är den viktigaste faktorn för energiförluster, och de flesta tryckluftssystem har förluster på mellan 20% och 40%, och i dåliga system är det till och med mer än 60%. Att eliminera tryckluftsläckage är det mest effektiva sättet att minska energiförbrukningen. Tryckluftsläckor slösar ofta bort 8760 timmar (24 h x 365 d) energi per år och ökar kompressorns drifttid, vilket också förkortar underhållsintervallerna. Därför är det ett måste att regelbundet upptäcka och åtgärda läckage. Vår LD-serie ger dig alla funktioner du behöver för att upptäcka läckage och mäta konsekvenserna i form av energiförbrukning och pengar som går till spillo.

1. Praktiskt exempel - besparingspotential för ett läkemedelsföretag

Höga tryckluftsläckage och felaktigt utformade komponenter (kompressorer och tryckluftsbehållare) minskar tryckluftssystemets effektivitet, genererar onödigaCO2-utsläpp och minskar dessutom konkurrenskraften. Hur mycket tryckluft produktionen behöver under en vecka och hur komponenterna måste dimensioneras för att arbeta så effektivt som möjligt och utnyttjas maximalt kan mätas mycket enkelt och tillförlitligt med en volymflödesgivare. I diagrammet kan du se den volymflödesprofil som uppmätts bakom tryckluftstanken hos ett läkemedelsföretag i Sydafrika under ca 10 dagar.

Den gröna kurvan motsvarar den faktiskt uppmätta volymflödesprofilen (glidande medelvärde) och den röda kurvan volymflödesprofilen efter den "simulerade" läckageavhjälpningen. Som ni kan se förskjuts kurvan nedåt. Under de rödmarkerade perioderna stod produktionen stilla och inga varor producerades - med andra ord kom tryckluft endast ut via läckor och öppna munstycken vid denna tidpunkt. Naturligtvis bör detta värde alltid vara så lågt som möjligt och bör sjunka avsevärt efter att läckor har åtgärdats eller andra förbrukningsoptimeringar har gjorts. Baserat på följande antagna värden för systemet finns det potential för förbättringar, vilket du kan se i tabellen nedan.

  • Specifik effekt: 0,12 kWh / m³
  • Elpris: 25 € cent / kWh
  • Drifttid: 8000 h/år
  • CO2-utsläpp elmix hushållsförbrukning: 420 g/ kWh
EnhetMätning före rättelseMätning efter rättelseFörbättringar
Genomsnittligt volymflöde[m3/h]500 m³/h250 m³/h250 m³/h
Volymflöde ingen produktion[m3/h]316 m³/h66 m³/h250 m³/h
Läckagehastighet [%]63,2%26,4 %36,8 %
Besparingspotential [€ / a]75.840 € / a15.840 € / a60.000 €/a
Utsläpp av CO2127,41 ton / a26,61 ton / år100,8 ton / år

2. Praktiskt exempel - besparingspotential i en bageriverksamhet

Följande diagram visar volymflödesprofilen för ett bageri som producerar under följande förhållanden:

  • Bageriet består av 2 produktionshallar
  • Hall 1 (äldre system) är för närvarande avstängd
  • Produktion sker i hall 2 från kl. 10:00

En termisk flödesgivare VA 500 installerades bakom tryckluftstanken för att mäta förbrukningen i de två hallarna. I följande diagram visar den ursprungliga volymflödesprofilen (ljusgrön) på- och avstängningen av kompressorn. För bättre jämförbarhet beräknades och plottades därför även det glidande medelvärdet (mörkgrönt). Följande resultat kan härledas från detta: Även om det inte förekom någon produktion före kl. 10.00, levererar kompressorn mycket tryckluft. De verkliga "produktionstopparna" är mycket små jämfört med basbelastningen. Detta tyder på en mycket hög läckagefrekvens. För att bekräfta antagandet stängdes kulventilerna till maskinerna i avstängningsområdet (i hall 1) så att deras läckage inte längre försörjs med tryckluft. De flesta läckage finns vanligtvis i och runt maskiner. Den efterföljande stadiga minskningen av nivån på volymflödesprofilen visar att grundbelastningen kan minskas enormt från stängd kulventil till kulventil. Detta är en indikation på vilken inverkan en reparation av läckaget skulle ha på tryckluftsprofilen i detta bageri.

  • Volymflöde i början: 150 m³/h
  • Volymflöde efter stängning av kulventilerna: ca 40 m³/h

Om maskinerna i hall 1 körs igen måste kulventilerna öppnas och tryckluft strömmar ut igen via läckagen.

3. Rekommenderat förfarande för permanent minskning av tryckluftsläckaget

Slutsats och rekommendation

Den process som beskrivs här bör genomföras cykliskt i företaget för att hålla läckaget så lågt som möjligt på lång sikt. Målet med åtgärderna bör vara att uppnå en permanent läckageprocent på 5-10 %, eftersom erfarenheten har visat att en engångssökning och reparation inte minskar läckageprocenten permanent och att nya läckor naturligtvis kommer att uppstå igen efteråt.

Praktiskt tips: För att inte missa den optimala tidpunkten för läckagekontrollen rekommenderas användning av en volymflödessensor (t.ex. VA 500) i huvudröret bakom tanken. Minst en vecka (måndag till söndag) rekommenderas som period för mätningen. Dessutom kan volymflödesmätningen användas för att validera resultatet av läckagesökningen och korrigeringen, eftersom detta måste minska volymflödet under stillestånd.