Basınçlı hava sistemlerinde enerji maliyetlerini ve CO2 emisyonlarını azaltmak için hacimsel akış ölçümü ve kaçak tespitinin hedefe yönelik kullanımı

Sanayileşmiş ülkelerde, toplam endüstriyel elektrik tüketiminin yaklaşık %10'u basınçlı hava üretmek için kullanılırken, Almanya'da bu oran %14'e kadar çıkmaktadır. Kaçaklar enerji kaybının ana faktörüdür ve çoğu basınçlı hava sisteminde kayıplar %20 ila %40 aralığındadır ve kötü sistemlerde bu oran %60'tan bile fazladır. Basınçlı hava kaçaklarını ortadan kaldırmak, enerji tüketimini azaltmanın en etkili yoludur. Basınçlı hava kaçakları genellikle yılda 8760 saat (24 saat x 365 gün) enerji israfına neden olur ve kompresör çalışma sürelerini artırarak bakım aralıklarını kısaltır. Bu nedenle kaçakları düzenli olarak tespit etmek ve ortadan kaldırmak bir zorunluluktur. LD serimiz, kaçakları tespit etmek ve enerji tüketimi ve boşa harcanan para açısından sonuçlarını ölçmek için ihtiyacınız olan tüm özellikleri sunar.

1. Uygulamalı örnek - bir ilaç şirketinin tasarruf potansiyeli

Yüksek basınçlı hava kaçak oranları ve yanlış boyutlandırılmış bileşenler (kompresörler ve basınçlı hava depolama tankları) basınçlı hava sisteminin verimliliğini azaltır, gereksizCO2 emisyonlarına neden olur ve ayrıca rekabet gücünü düşürür. Bir hafta boyunca ne kadar basınçlı hava üretimine ihtiyaç duyulduğu ve bileşenlerin mümkün olduğunca verimli çalışmaları ve kapasitelerini kullanmaları için nasıl boyutlandırılmaları gerektiği, bir hacim akış sensörü ile çok kolay ve güvenilir bir şekilde ölçülebilir. Gösterilen grafikte, Güney Afrika'daki bir ilaç şirketinin basınçlı hava tankının arkasında yaklaşık 10 gün boyunca ölçülen hacimsel akış profilini görebilirsiniz.

Yeşil eğri gerçek ölçülen hacimsel akış profiline (hareketli ortalama), kırmızı eğri ise "simüle edilen" sızıntının giderilmesinden sonraki hacimsel akış profiline karşılık gelmektedir. Gördüğünüz gibi, eğri aşağı doğru kaymaktadır. Kırmızı ile işaretlenen zamanlarda üretim durmuş ve hiçbir ürün üretilmemiştir - başka bir deyişle, basınçlı hava bu sırada yalnızca sızıntılar ve açık nozullar yoluyla kaçmaktadır. Elbette bu değer her zaman mümkün olduğunca düşük olmalı ve sızıntıların giderilmesinden veya diğer tüketim optimizasyonlarından sonra önemli ölçüde düşmelidir. Sistem için aşağıdaki varsayılan değerlere dayanarak, aşağıdaki tabloda görebileceğiniz iyileştirme potansiyeli vardır.

  • Spesifik çıktı: 0,12 kWh / m³
  • Elektrik fiyatı: 25 € cent / kWh
  • Çalışma süresi: 8000 saat/yıl
  • CO2 emisyonları elektrik karışımı evsel tüketim: 420 g/kWh
BirimDüzeltme öncesi ölçümDüzeltme sonrası ölçümİyileştirmeler
Ortalama hacim akışı[m3/h]500 m³/saat250 m³/saat250 m³/saat
Hacim akışı üretim yok[m3/h]316 m³/saat66 m³/saat250 m³/saat
Sızıntı oranı [%]63,2%26,4 %36,8 %
Tasarruf potansiyeli [€ / a]75.840 € / a15.840 € / a60.000 €/a
CO2 emisyonları127,41 ton / a26,61 ton / yıl100,8 ton / yıl

2. uygulamali örnek - bi̇r firin i̇şletmesi̇ni̇n tasarruf potansi̇yeli̇

Aşağıdaki diyagram, aşağıdaki koşullar altında üretim yapan bir fırının hacim akış profilini göstermektedir:

  • Fırın 2 üretim holünden oluşmaktadır
  • Salon 1 (eski sistemler) şu anda kapalıdır
  • Üretim saat 10:00'dan itibaren salon 2'de gerçekleşiyor

İki salonun tüketimini ölçmek için basınçlı hava tankının arkasına bir VA 500 termal akış sensörü monte edilmiştir. Aşağıdaki diyagramda, orijinal hacim akış profili (açık yeşil) kompresörün açılıp kapanmasını göstermektedir. Daha iyi karşılaştırılabilirlik için hareketli ortalama da hesaplanmış ve çizilmiştir (koyu yeşil). Buradan aşağıdaki bulgular elde edilebilir: Sabah 10:00'dan önce hiç üretim olmamasına rağmen, kompresör çok fazla basınçlı hava sağlamaktadır. Gerçek "üretim zirveleri" baz yüke kıyasla çok küçüktür. Bu da çok yüksek bir kaçak oranına işaret etmektedir. Varsayımı doğrulamak için, kapatma alanındaki (Salon 1'deki) makinelere giden küresel vanalar kapatıldı, böylece sızıntılarına artık basınçlı hava sağlanmadı. Sızıntıların çoğu tipik olarak makinelerin içinde ve çevresinde bulunur. Hacim akış profilinin seviyesindeki müteakip istikrarlı düşüş, temel yükün kapalı küresel vanadan küresel vanaya büyük ölçüde azaltılabileceğini göstermektedir. Bu, bir kaçak onarımının bu fırının basınçlı hava profili üzerinde yaratacağı etkinin bir göstergesidir.

  • Başlangıçtaki hacim akışı: 150 m³/h
  • Küresel vanaları kapattıktan sonra hacim akışı: yaklaşık 40 m³/saat

Salon 1'deki makineler tekrar çalıştırılırsa, küresel vanaların açılması gerekir ve basınçlı hava sızıntılar yoluyla tekrar dışarı çıkar.

3. Basınçlı hava kaçak oranını kalıcı olarak azaltmak için önerilen prosedür

Sonuç ve öneriler

Burada açıklanan süreç, uzun vadede kaçak oranını mümkün olduğunca düşük tutmak için şirkette döngüsel olarak yürütülmelidir. Önlemlerin amacı %5-10'luk kalıcı bir kaçak oranına ulaşmak olmalıdır, çünkü deneyimler bir defaya mahsus arama ve onarımın kaçak oranını kalıcı olarak azaltmadığını ve sonrasında yeni kaçakların doğal olarak tekrar meydana geleceğini göstermiştir.

Pratik ipucu: Sızıntı denetimi için en uygun zamanı kaçırmamak için, tankın arkasındaki ana boruda bir hacim akış sensörü (örn. VA 500) kullanılması önerilir. Ölçüm süresi olarak en az bir hafta (Pazartesi'den Pazar'a) tavsiye edilir. Buna ek olarak, hacimsel akış ölçümü kaçak arama ve düzeltme sonuçlarını doğrulamak için kullanılabilir, çünkü bu durma sırasında hacimsel akışı azaltmalıdır.