Энергосбережение при производстве сжатого воздуха

Эффективность систем производства и распределения сжатого воздуха на большинстве предприятий весьма низкая. Это связано с изношенностью сетей распределения воздуха, несоответствием существующих сетей возлагаемым на них задачам, эксплуатацией компрессоров в неоптимальных режимах. Значение правильного выбора схемы снабжения сжатым воздухом часто недооценивается, Существует две основные схемы воздухоснабжения. Это централизованная и децентрализованная схемы.

Рассмотрим более подробно преимущества и недостатки данных схем.

Централизованная схема: питание цехов сжатым воздухом осуществляет из общего компрессорного цеха.

Достоинства схемы:

1. Возможные выходы из строя отдельных компрессоров и проведение на них регламентных работ и плановых ремонтов не влияют на надежность воздухоснабжения предприятия в целом при наличии нескольких резервных компрессоров (как правило, однотипных).

2. Плановые ремонты могут производится в удобное время независимо от величины загрузки компрессорной станции (при наличии резерва).

3. Поскольку все компрессорное оборудование находится в одном месте, количество обслуживающего персонала невелико.

Недостатки такой системы:

1. Большая протяженность трубопроводов приводит к потерям давления.

2. Состояние существующих на предприятиях централизованных пневмомагистралей, как правило, достаточно старых, часто оставляет желать лучшего, велики утечки, газодинамическое сопротивление повышено за счет наличия трудноопределимых местных сопротивлений. Сочетание первого и второго факторов дает суммарные потери, которые в отдельных случаях составляют до 50 %.

3. Высокая инерционность системы – поскольку запуск и останов крупных компрессоров требует времени, система не может быстро реагировать на изменения потребного количества сжатого воздуха.

4. В зимнее время возможно обмерзание внутренних поверхностей участков магистралей, проходящих на открытом воздухе.

5. Из-за плановых ремонтов компрессоров возникает необходимость наличия резерва.

Децентрализованная система: питание потребителей сжатым воздухом осуществляется отдельными небольшими компрессорами, устанавливаемыми непосредственно возле потребителя.

Достоинства схемы:

1. Уменьшается протяженность трубопроводов, что снижает газодинамические потери.

2. Стоимость системы значительно ниже, чем в случае централизованной.

3. Задача воздухоснабжения удаленных производственных участков решается значительно проще, чем при централизованной схеме – не требуется тянуть участки магистрали на значительные расстояния.

4. Для каждого потребителя может быть установлен компрессор с необходимым давлением (крайне важно для сетей с различными рабочими давлениями потребителей).

5. Для каждого потребителя может быть подобран компрессор с необходимой производительностью, что снижает энергозатраты.

Недостатки такой системы:

1. Резервирование сильно затруднено, поскольку требует дублирования компрессорного оборудования на ответственных участках. Стоимость компрессорного оборудования может оказаться несколько выше, чем при централизованной системе.

2. При установке компрессора непосредственно в производственном помещении возникает шум, являющийся опасным фактором для персонала.

3. Система плохо приспособлена к возможному резкому возрастанию потребности в воздухе на конкретном участке (например, при установке дополнительных потребителей) – мало того, что потребуется замена компрессора на более мощный или установка дополнительного, сечение локальной магистрали может оказаться недостаточным.

В общем и целом, выбор оптимальной схемы воздухоснабжения зависит от конкретных условий на конкретном предприятии.

При энергосбережении, нельзя не упомянуть о компрессорах с регулируемой частотой вращения вала электродвигателя. Преимущество состоит в том, что его производительность изменяется в соответствии с изменением потребности в воздухе. При этом пропорционально изменяется потребляемая мощность, как правило, в диапазоне от 10 до 100 %. Применение частотного регулирования экономически оправдано в любом случае, вопрос только в том, готово ли предприятие произвести дополнительные капиталовложения, которые дадут в будущем существенную экономию. Не надо также забывать о том, что при частотном регулировании компрессорная установка работает в гораздо более благоприятных условиях (плавный пуск и останов, отсутствие резких скачков тока и т.д.), что увеличивает межремонтные интервалы и дает дополнительную экономию.