Az üzemek jelentős részében nincs átfogó információ arról, hogy
az üzemelési költségek mekkora hányadát emészti fel a
feleslegesen megtermelt sűrített levegő. Korábbi levelemben
már szóba került a szivárgások okozta veszteség, melyről
most részletesebben szeretnék tájékoztatást nyújtani.
A legnehezebben meghatározható többletköltséget a sűrített
levegős rendszerekben a szivárgások okozzák. Egy rosszul
tervezett, vagy nem megfelelően karbantartott hálózaton
átlagosan a kompresszor, kapacitásának 25-30%-át a
veszteségek lefedésére termeli meg.
Amellett, hogy kompresszorunk működésére az energiát feleslegesen
pazaroljuk, a szivárgás más működési zavart és termelési
veszteségeket is eredményez:
-
Nyomásesést
okozhat a rendszerben, mely által a gépsorok, levegős
szerszámok hatékonysága, üzembiztonsága csökken.
-
A
kiegészítő egységeknek kényszerűen megemelt teljesítményen
kell dolgozniuk, hogy a veszteség miatt a magasabb
levegőigényt ki tudják elégíteni, csökkentve így
élettartamukat.
-
A
kompresszor indokolatlanul több üzemórát működik a
szükségesnél, mely a preventív karbantartási igényeket és
szervizeket gyakoribbá teszi, megnövelve így a tervezett
leállások számát.
Kétféle szivárgást különböztetünk meg
Léteznek olyan rendszerek, vagy előkészítő egységek, melyeket úgy
terveztek meg, hogy az eresszen bizonyos levegő mennyiséget,
mely általában szárításra, lefújásra, bekeverésre, vagy
nyomáskiegyenlítésre szolgál. Ezt tervezett szivárgásnak
nevezzük.
Ezzel szemben a nem tervezett szivárgások elöregedett, rosszul
kialakított, vagy nem megfelelően karbantartott léghálózatok
esetén fordulnak elő, leggyakrabban az alábbi pontokon:
-
csatlakozók, tömlők és fittingek,
-
leállások
tömítetlenségei,
-
levegő-előkészítők,
-
kondenzátum
leeresztők, melyek gyakran mágnesszelep hiba, vagy
eltömődöttség miatt nyitva maradnak,
-
csőkötések
nem megfelelő illesztései,
-
elzárócsapok,
-
régi, vagy
rosszul karbantartott szerszámok, berendezések,
-
hengerszárak nyaktömítései.
A szivárgás mértéke
Az elszivárgott levegő mennyisége
(L)
kiszámolható a rendszer paraméterei alapján. Az eljáráshoz
szükség van a teljes levegős rendszer becsült térfogatára
(V), beleértve
a légtartályokat és a léghálózati csőrendszer kapacitását
is. A rendszer elindul és feltermel az üzemi nyomásra
(P1). Ezt követően meg kell mérni azt az időt
(T), mely
alatt az üzemi nyomás lecsökken egy általunk megszabott,
alacsonyabb nyomásra
(P2).
Képlet:
V {m3}
x (P1-P2) / T {perc} = L {m3/perc}
Példaképpen vegyünk egy 7,5 kW-os csavarkompresszort, mely 1
köbmétert termel percenként 10 báron. Ez a berendezés egy 2
köbméteres tartályra és egy hozzávetőlegesen 0,5 köbméternyi
léghálózatra termel.
Álló üzem mellett a hálózati nyomás 10 bárról 8 bárra 25 perc
alatt csökken le.
Fenti
példa alapján az elszivárgott levegő mennyiségét az alábbiak
szerint számolhatjuk ki:
V x (P1-P2) / T
à 2,5 m3
x (10 bar – 8 bar) / 25 perc = 0,2 m3/perc
Ezek
szerint a példánkban szereplő üzemünkben 200 litert termel
percenként, 10 bar nyomáson a kompresszor a veszteségek
pótlására, mely a teljes töltőteljesítményének ötöde, vagyis
20% az elszivárgott levegő hányada.
Amennyiben a fenti számítások elvégzésével az Ön üzemének
szivárgási rátája 15%-nál magasabb értéket ad, úgy a
rendszer felülvizsgálata feltétlenül javasolt.
A szivárgás energiavesztesége
A szivárgás
keresztmetszete |
Szivárgás mennyisége 7 bar-on, percenként |
Energiaveszteség óránként |
1 mm |
75 liter |
0,6 kW |
1/8" |
736 liter |
5 kW |
1/4" |
2944 liter |
18 kW |
3/8" |
6626 liter |
30 kW |
1/2" |
11751 liter |
60 kW |
Problémás pontok felderítése
Mivel a szivárgási helyek szinte láthatatlanok, így egyedi
módszer szükséges a behatárolásukhoz. A szivárgási pontok
megkeresése leghatékonyabban
ultrahangos szivárgásvizsgálóval történhet. Ez a
hordozható eszköz a vizsgált pontokon egy hangszűrővel és
erősítővel szerelt mikrofon segítségével, kijelzőre és
fülhallgatóra továbbítja a detektált szivárgás erősségét. A
szivárgási pontokon mindig egy magasabb nyomású pontról
távozik a levegő a kisebb ellenállással rendelkező,
alacsonyabb nyomású tér felé, mely turbulenciát okoz. Ez, a
turbulencia által keltett fehér zaj egy széles spektrumú
hangot tartalmaz a hallhatótól a hallhatatlan frekvenciákig.
Mivel az ultrahang egy rövidhullámú jel, a zajszint a
szivárgás helyén lesz a leghangosabb. Az ultrahangos
érzékelőket a hallható tartományban lévő háttérzajok nem
befolyásolják, így ezeket a jeleket kiszűrik, ezáltal a
szivárgás még a legzajosabb környezetben is hallhatóvá
válik.
Hogy javítsuk a problémás helyeket?
A szivárgások javítása a leggyakrabb esetekben a rákötési
pontokon néhány csatlakozó, cső, vagy idom cseréjével
végrehajtható. A léghálózatok szivárgásainál pedig sokszor
elegendő egyes menetes kötések, leágazások megfelelő
tömítését elvégezni.
Számtalan esetben az üzemek szivárgási pontjai azok az „alvó”
gépek, melyek a léghálózatra csatlakoztatva, nyomás alatt
állnak, de nem üzemelnek. Azon berendezéseket, gépeket és
felhasználási pontokat, melyek üzemen kívül, vagy hosszabb
ideig használaton kívül vannak, célszerű egy elzáró csappal
kiszakaszolni, vagy egy elkerülő ágon áthidalni a
léghálózati rendszerből, elkerülve így ezen gépek hibáiból
adódó szivárgásokat.
Másik mód a szivárgás redukálására, ha csökkentjük a rendszer
nyomását egy igény és lehetőség szerinti kisebb nyomásra.
Így az áramlási sebesség csökkenésével alacsonyabb
szivárgási intenzitást eredményezhetünk.
Összegezve
Mivel az energia rendkívül drága, de a megtakarítási lehetőségek
mégis alacsony kihasználtsággal futnak. Célszerű a minél
egyszerűbb, és kézenfekvőbb optimalizálási lehetőségeket
kiaknázni, melyekkel éves szinten jelentős összegeket
spórolhatunk. Így a szivárgások megszüntetését és a
rendszernyomás megfelelő szintre állítását követően
szükséges a kompresszor vezérlését is újraértékelni, és az
igényeknek megfelelően beállítani, hogy a teljes
megtakarítási potenciált elérhessük. |