Cum să gestionați mai multe compresoare

Cum să gestionați mai multe compresoare

O încercare de a coordona un sistem de aer comprimat poate fi în cel mai bun caz deprimant, mai ales dacă există mai multe compresoare amplasate în diferite încăperi de compresoare. Dacă sistemul de aer comprimat este reglat manual și ați creat o strategie de control utilizând doar setările de presiune locale ale compresorului, este probabil ca sistemul dumneavoastră să consume mult mai multă energie decât este necesar. Rezolvarea acestei probleme nu poate doar să reducă facturile la energie electrică, ci și să vă ofere o presiune mai bună a aerului în sistem.

Cum controlează presiunea compresorului?

Vom analiza aici managementul compresoarelor cu șurub în instalațiile industriale, ca cel mai des întâlnit tip. Presiunea este cel mai important parametru al sistemului de aer comprimat. Dacă presiunea nu depășește minimul necesar, echipamentul care consumă aer comprimat nu va funcționa sau va avea defecțiuni care afectează performanța. În mod ideal, puteți instala compresoarele exact la presiunea minimă necesară și ele se vor controla: porniți și opriți, încărcați și în gol și mențineți un nivel ideal de presiune cu un consum optim de energie. Dar lumea aerului comprimat este departe de a fi perfectă, iar cea mai mare problemă este scăderea presiunii.

Sistemul real are diferențe de presiune în componentele sistemului în sine. La sarcină maximă, poate fi 0,25 bari pe filtru, 0,50 bari în uscător, 0,30 bari în sistemul de conducte și o picătură de 1,0 bar pe filtrul-regulator-oiler (FRL), plus în furtunuri și racorduri. Acest lucru lasă consumatorului doar 5 bari de presiune în cel mai rău caz, dacă sistemul este complet încărcat, iar presiunea asupra compresoarelor este setată la min. 7 bari. În condiții de funcționare ușoară, deoarece diferența de presiune crește de la valoarea inferioară, presiunea utilizatorului poate crește până la 8 bari, în funcție de condițiile locale ale regulatorului de presiune.

Este posibil să controlați compresorul atunci când utilizatorul final stabilizează presiunea? Nu, deoarece compresoarele sunt controlate prin presiune la punctul P1. Prin urmare, atunci când încărcarea sistemului se schimbă mai mult / mai puțin în timpul zilei, presiunea la punctele P4 până la P6 va varia într-o gamă largă. Această răspândire largă poate determina o funcționare instabilă a întregii întreprinderi și, dacă utilizatorul final este sensibil la presiune, poate opri funcționarea completă. Pentru a rezolva aceste probleme, operatorii vor mări presiunea de descărcare a compresorului pentru a compensa scăderea, spunem în cazul nostru cu 0,7 bar, astfel încât presiunea să fie semnificativ mai mare decât cerințele minime în condiții de încărcare completă.

Plata pentru o presiune mai mare

Dacă se efectuează această ajustare, compresoarele vor fi controlate cu o presiune cuprinsă între 7,7 și 8,7 bar, în funcție de condițiile de încărcare. Această presiune înaltă are prețul său. Ca regulă generală, la 7 bar, puterea consumată de compresor crește cu aproximativ 1% pentru fiecare 100mbar de creștere a presiunii de evacuare. În plus, pentru fiecare 50 mbar de creștere a presiunii, consumul de aer comprimat de către utilizatorii nereglementați crește cu puțin mai puțin de 1 la sută. Acest debit mare, care depinde de caracteristicile sistemului, mărește suplimentar consumul de energie al compresorului.

O presiune mai mare poate provoca și alte probleme de eficiență. Presiunea maximă totală pentru compresoarele de aer este de 8,7 bar. Poate că filtrul din sistem este vechi și înfundat, astfel încât operatorii de sistem ar trebui să crească presiunea la ieșirea compresorului pentru a compensa acest lucru. Dar dacă acest lucru este făcut, compresorul va funcționa cu setări mai mari decât cele stabilite de producător, ceea ce va duce la supraîncărcarea motorului și la activarea protecției interne la suprapresiune. Această presiune înaltă poate necesita, de asemenea, un compresor care funcționează într-un mod de comandă netedă pentru a funcționa ineficient la sarcină parțială.

Mai multe stații de compresoare

Dacă există mai multe compresoare în sistem - posibil în câteva încăperi de compresoare, după cum se arată în figura 2 - atunci problemele se înmulțesc. Fiecare stație de compresor va avea diferite condiții de încărcare și diferite căderi de presiune. Distribuitorii de distribuție a aerului la diferite capete ale instalației pot avea o încărcătură diferită. Pentru a gestiona eficient sistemul, compresoarele din aceeași încăpere trebuie să fie bine coordonate cu ceilalți. Pentru a coordona corect compresoarele cu reglare locală, va fi necesar un interval de presiune foarte larg. În sistemele în care sarcina variază pe intervale mari, coordonarea lor este practic imposibilă, dacă nu există compresoare care să funcționeze la sarcini parțiale.

O strategie greșită care poate fi utilizată este aceea de a instala aceleași presiuni asupra tuturor compresoarelor, astfel încât toate acestea să împartă încărcătura. Toate compresoarele vor menține presiunea în sistem în aceeași bandă de presiune și vor separa sarcina sistemului. Acest lucru se poate face simplu, dar va avea ca rezultat facturi uriașe pentru electricitate. Un compresor cu șurub convențional (cu o capacitate constantă) este cel mai eficient la sarcină maximă (sau când este oprit).

Un compresor de lucru, să zicem, la o încărcătură de 30%, poate consuma între 60 și 80% din puterea totală a compresorului. Când porniți trei compresoare cu o încărcătură de numai 30%, consumul de energie va fi de două ori mai mare decât un compresor la sarcină maximă. Punerea în aplicare a unei astfel de strategii cu nouă compresoare va duce la o cheltuială ridicată pentru electricitate.

Strategia optimă de control, în orice sistem, ar trebui să fie astfel încât toate compresoarele, cu excepția unuia, să fie încărcate complet. Un compresor care acceptă sarcina parțială va fi selectat prin evaluarea compresorului care are eficiența maximă la sarcină parțială (sarcină / ralanti, cu convertor de frecvență sau cu volum variabil). Poate că această decizie va fi luată automat.

Deplasarea punctului de comandă și controlul automatizării

Pentru a realiza optimizarea controlului presiunii, compresoarele trebuie consolidate într-o singură rețea comună. O încercare de a efectua un control optim al compresoarelor pe baza diferitelor diferențe ale picăturilor de presiune care se schimbă în timp este pur și simplu un exercițiu de inutilitate. Primul pas în obținerea unui control optim este asigurarea faptului că toate compresoarele din sistem "văd" aceeași presiune. De exemplu, în figura 1, am dori ca compresoarele să fie controlate prin presiune la punctul P3, sau chiar mai bine P4. În plus, în cazul în care există mai multe compresoare în mai multe camere de compresoare, aveți nevoie de un fel de sondare. De asemenea, ar fi de dorit un sistem de automatizare, care va monitoriza presiunea în punctul central al sistemului. Acest tip de control include de obicei un panou de comandă MASTER care organizează un sistem de comandă largă a compresoarelor bazat pe unul sau mai multe puncte critice de presiune din sistem.

Figura 3 prezintă o strategie tipică de control al presiunii în cascadă, care asigură faptul că toate compresoarele, cu excepția unei unități, funcționează la sarcină maximă. Vă puteți imagina dacă au existat nouă compresoare pentru monitorizare - este posibil să nu aveți suficientă gamă de presiune în partea superioară și inferioară a benzii. Figura 4 prezintă o grupă tipică de o presiune care poate fi aplicată prin controlul panoului de comandă MASTER. Prin această strategie, grupul de presiune rămâne același cu orice număr de compresoare. Comanda MASTER include următorul compresor dacă presiunea scade sub valoarea de referință inferioară și oprește următorul compresor imediat ce presiunea a atins cel mai înalt nivel. Dacă în sistem sunt utilizate unul sau mai multe compresoare cu un invertor, presiunea prestabilită va fi în mod normal stabilită în mijloc între presiunea de sarcină și presiunea de mers în gol.

Eliminarea scăderii presiunii

Un cititor atent ar fi putut deja să-și dea seama că monitorizarea presiunii la punctul P3 sau P4 nu poate rezolva complet problemele de diferență de presiune care pot exista la punctul P6, la consumatorul critic. Sistemul poate avea sute de consumatori critici și este imposibil de controlat presiunea sistemului de aer comprimat pentru fiecare dintre acestea. Poate pentru a îmbunătăți situația, este necesar ca acești consumatori să fie apropiați.

Cel mai adesea, filtrele, regulatoarele, furtunurile și racordurile pentru sculele și echipamentele pneumatice sunt alese deoarece sunt standard / dimensiune / tip general și sunt utilizate în întreaga instalație. Instalarea lor se face deseori fără a lua în considerare încărcăturile efective de vârf ale echipamentului specific conectat la capătul îndepărtat al furtunului. Conectarea unei piulițe de impact pneumatice mari la capătul unui furtun lung cu o conexiune de ¼ inch poate duce, de exemplu, la o cădere de presiune extremă care depășește limita admisă de 3 bari sau poate duce la o productivitate foarte scăzută a sculei. Prin îmbunătățirea dimensiunilor componentelor care îndeplinesc cerințele unui instrument specific, se poate obține o diferență de presiune de 0,5 bari și capacitatea de a monitoriza și controla mai bine presiunea la punctul P3 sau P4.

În același sens, trebuie să reduceți scăderea presiunii dintre punctele P1 și P4 prin actualizarea componentelor sistemului. Filtrele / dezumidificatoarele cu o cădere de presiune mai mică, precum și o creștere a volumului conductei, transferă punctul P1 mai aproape de P3 sau P4. Și ca rezultat: presiunea scăzută a compresorului și consumul redus de energie.

În lumea reală

Mii de sisteme au fost optimizate în întreaga lume folosind un sistem de control MASTER instalat și reglat corespunzător. Iată doar una dintre ele:

Magazinul mare de turnătorii avea un sistem de compresoare de mari dimensiuni de 7 bar, de 110kW, situate în două încăperi de compresoare. Fluxul de aer la instalație variază foarte mult, la sfârșitul săptămânii funcționează doar un compresor și apoi intermitent, în timp ce încărcările de vârf în zilele lucrătoare necesită trei, câteodată patru, compresoare la capacitate maximă. Calitatea necesară a aerului comprimat a fost realizată cu ajutorul filtrelor cu destinație generală și a unui uscător cu frigider.

Punctul de pornire a fost localizat la supapa de presiune minimă în carcasa compresorului. Din acest loc, "se uita" prin toate picăturile de presiune, radiatorul compresorului, filtrele și dezumidificatorul. Dorit Sistemul 6bar presiunea minimă. Cea mai mare presiune a compresoarelor este de 7 bari. Căderea de presiune pe uscător și filtre este de 0,5 bar, ceea ce lasă doar 0,5 bar, în intervalul dintre care este posibil să se controleze patru compresoare.

Compania a modernizat întregul sistem de aer comprimat, instalând trei noi compresoare, inclusiv capacitatea variabilă (VS). Noua consola MASTER master coordonează funcționarea tuturor compresoarelor, furnizând întotdeauna compresoare VS cu sarcini parțiale, în timp ce compresoarele de bază cu o viteză fixă ​​rămân complet încărcate. Când sarcina scade, compresoarele de bază sunt oprite și rămân în modul de așteptare pentru orice eveniment neașteptat care poate necesita o putere suplimentară. Reglarea presiunii este menținută la 0,5 bar. Filtrele de aer și dezumidificatorul au fost înlocuite cu o scădere scăzută a presiunii, pentru a economisi energie. Fiabilitatea presiunii și a stabilității fabricii a fost îmbunătățită prin adăugarea unei opțiuni de control în care presiunea a fost măsurată de controlerul principal la ambele capete ale sistemului. Această gestionare optimă a redus consumul de energie cu 45% și a atins 1,8 milioane kWh pe an.

Este sistemul dvs. mai eficient?

Dacă nu știți cum sunt controlate compresoarele dvs., întrebați inginerul-șef / directorul tehnic. Dacă nimeni nu știe (un fenomen foarte comun), probabil că aveți probleme cu consumul excesiv de energie. Reprezentanții / dealerii autorizați ai unor fabrici de producție de compresoare de vârf vă pot oferi cursuri de bază privind eficiența aerului comprimat pentru a ajuta operatorii să devină mai pricepuți în gestionarea utilizării aerului comprimat în instalație. Înarmați cu o mai bună înțelegere a modului și a motivului, veți fi într-o poziție mai bună pentru a îmbunătăți eficiența sistemului de aer comprimat.

Articole similare

• Compresor traducere engleză, exemple, transcriere, pronunție

• Cum să gestionați o relație de succes între bărbați și femei

• Repararea compresorului și spălarea sistemului

Trimiteți-le prietenilor: