Як вибрати правильний повітряний компресор для вашого бізнесу

Кілька місяців тому нам зателефонував керівник заводу, чий рахунок за електроенергію підскочив набагато більше, ніж усі очікували після встановлення нового компресора. На папері все виглядало добре. Пристрій мав достатню потужність, номінальний тиск відповідав технічним характеристикам, і виробництво не прогадувало.

Виявилося, що проблема не в компресорі. Той, хто розробив систему, розрахував її для абсолютного пікового попиту заводу і зупинився на цьому — ніколи не дивився на те, що сталося решту дня, коли попит був значно нижчим, а компресор все ще працював, просто не виконуючи корисної роботи.

Ми бачимо це частіше, ніж ви думаєте.

Вибір правильного компресора насправді не означає відповідність двигуна номеру в технічних характеристиках. Йдеться про розуміння того, що відбувається з цим повітрям від моменту його стиснення до моменту використання — і система, яка насправді добре розроблена, підтримує стабільний тиск, працює надійно та не витрачає на це енергію.

Почніть із процесу, а не з компресора

Перш ніж розглядати моделі компресорів, потрібно зрозуміти, що насправді споживає повітря.

Немає двох заводів з однаковою кривою попиту. Лінія, що працює цілодобово, — це зовсім інша проблема, ніж майстерня, де пара пневматичних інструментів використовується кілька годин на день. Тож перш ніж хтось визначить обладнання, його варто опрацювати.

Скажімо, завод працює під тиском 7 бар, у середньому 18 м³/хв, але досягає 30 м³/хв на піку протягом 6000 годин на рік. Якщо ви розраховуєте систему на цей пік у 30 м³/хв і називаєте її завершеною, ви створили щось, що витрачає більшу частину свого життя на роботу значно нижче рівня ефективності. Справжня робота полягає в тому, щоб збалансувати те, що відбувається на піку, проти того, що відбувається в інший час90%часу.

Не вважайте, що більше – краще

Це, мабуть, найпоширеніша помилка, з якою ми стикаємося: розмір для гіршого випадку і нічого іншого.

Більший компресор, звичайно, дає вам запас. Але якщо він витрачає більшу частину свого часу на роботу в межах свого ефективного робочого діапазону, ви платите за цей запас щогодини, потрібен він вам чи ні. Візьміть установку потужністю 110 кВт, розраховану на пікову продуктивність 25 м³/хв — якщо фактична середня потужність установки становить 12-15 м³/хв, цей компресор витрачатиме багато часу на розвантаження або неефективне циклічне функціонування. Додайте це до кількох тисяч годин, і це реальні гроші.

Насправді ми дивимося на середній попит, мінімальний попит, тривалість піків, схему завантаження/розвантаження та тип контролю, який використовує компресор.

У більшості випадків кращою відповіддю є не один великий компресор, а два чи три, які працюють разом. Один блок із фіксованою швидкістю справляється з постійним основним навантаженням, блок із змінною швидкістю відстежує коливання, а також щось, що залишається в резерві, коли щось зламається. Ця комбінація має тенденцію відстежувати фактичний попит набагато краще, ніж будь-коли одна велика машина.

Тиск коштує більше, ніж люди усвідомлюють

Всі звертають увагу на потік повітря. Тиск ігнорується, а цього не слід.

Підвищення тиску нагнітання вимагає більше енергії, повна зупинка. І багато заводів працюють під тиском, вищим, ніж їм насправді потрібно — не тому, що цього вимагає виробництво, а тому, що система розподілу негерметична, малогабаритна або погано спланована, і закрутити компресор — це найпростіший спосіб компенсувати.

Скажімо, процес потребує лише 7 бар у точці використання, але компресор працює під тиском 8,5 бар, щоб компенсувати втрати на шляху. Ці додаткові 1,5 бари нікому не допомагають — це лише оплата за погані трубопроводи, заблоковані фільтри, забагато фітингів або надто довгий цикл розподілу.

Як грубе правило, кожен додатковий бар тиску нагнітання додає приблизно 6-7%до вашого рахунку за електроенергію. Хорошою практикою є підтримання загального падіння тиску в системі розподілу приблизно на рівні 0,3-0,5 бар. Більшість рослин, які ми вимірювали, працюють значно вище цього, не усвідомлюючи цього.

Витоки – це те, куди насправді йдуть гроші

Ми побували на багатьох об’єктах із ідеально хорошим, ефективним компресором — і розподільною системою, яка пропускає повітря з дюжини фітингів, на які ніхто не дивився роками.

Один витік сам по собі не здається великим. Запустіть його безперервно протягом року, і він швидко додається.

Ось приблизне відчуття масштабу: отвір діаметром 3 мм при тиску в лінії 7 бар зазвичай втрачає приблизно 1 м³/хв вільного повітря. Запустіть це безперервно протягом 6000 годин на рік, і ви побачите приблизно 360 000 м³ витраченого повітря. При типових 0,11-0,13 кВт-год на м³ для системи з тиском 7 бар, це десь близько 4000-5000 кВт-год на рік від одного витоку — і більшість заводів мають більше одного.

Перш ніж хтось почне говорити про заміну компресора, варто пройти завод і перевірити:

  • З'єднання труб
  • Швидкоз’ємні з’єднання
  • Клапани
  • Пневматичний інструмент і обладнання
  • Лінії, які навіть більше не використовуються

У половині випадків найдешевше доступне оновлення – це просто виправлення того, що вже є.

Якість повітря повністю залежить від того, що ви з ним робите

Стиснене повітря виглядає чистим, виходячи з лінії. Це не так. Навколишнє повітря переносить вологу та масло, а стиснення все це концентрує.

Наскільки це важливо, залежить від роботи. Загальне виробництво зазвичай обійдеться базовою фільтрацією та видаленням вологи. Щоб уникнути дефектів поверхні, фарби повинні бути більш сухими та чистими. Для харчової та фармацевтичної промисловості часто потрібне повітря, повністю знежирене. Виробництво електроніки стає ще суворішим щодо забруднення.

Перехід від необробленого стисненого повітря до чогось придатного для використання зазвичай передбачає осушувачі (охолоджені або осушувачі), лінійні фільтри, масло-водяні сепаратори, ресивери та певний спосіб моніторингу всього цього. Компресор — це лише відправна точка — все, що відбувається після нього, вирішує, чи придатне це повітря насправді.

Цінник є найменшим числом у цьому рішенні

Багато покупців орієнтуються на ціну покупки і зупиняються на досягнутому. Для промислових компресорів це число зазвичай є найменш важливою частиною загальної вартості.

Енергія – це те, куди йдуть справжні гроші. Увімкніть компресор потужністю 90 кВт протягом 6000 годин на рік протягом десяти років, і вартість електроенергії за цей час перевищить вашу плату за машину. Це також означає, що невелике покращення ефективності, складене протягом десятиліття, зрештою має набагато більше значення, ніж люди очікують.

Коли ми правильно аналізуємо цифри, ми розглядаємо закупівельну ціну, споживання енергії, технічне обслуговування, запасні частини, обслуговування та очікуваний термін служби — разом, а не закупівельну ціну окремо.

Компресор, який найдешевше купити, рідко буває найдешевшим у експлуатації.

Надійність не є обов’язковою

На багатьох заводах, якщо стиснене повітря припиняється, виробництво припиняється разом з ним. Обладнання вимикається, якість може впасти, і годинник починає працювати під час простою.

Реальна вартість поломки компресора майже ніколи не відображається в рахунку на ремонт. Це проявляється в тому, що не було вироблено, поки лінія не була.

Ось чому при плануванні надійності враховуються такі речі, як фактична історія роботи компресора, швидкість обслуговування на місці, чи наявні деталі, а також тип дистанційного моніторингу та профілактичного обслуговування.

Створюйте, щоб бізнес рухався, а не просто там, де він є

Система, розмір якої точно відповідає сьогоднішньому попиту, як правило, стає проблемою через два-три роки, коли виробництво зростає або додається нове обладнання.

Варто запитати, перш ніж щось завершувати: чи можливо зростання потужностей? Чи буде більше пневматичного обладнання? Чи стане попит більш мінливим? Чи є місце в компресорній для другого блоку?

Планувати це зараз майже завжди дешевше, ніж демонтувати малорозмірну систему пізніше.

Це стосується всієї системи, а не таблички

Вибір компресора насправді ніколи не полягав у відповідності кількості кВт до роботи. Йдеться про розуміння того, як ця машина вписується в процес, будівлю та бізнес навколо неї.

Система, яка справді добре працює, забезпечує стабільний тиск, правильний потік повітря, низьке споживання енергії, реальну надійність, кероване технічне обслуговування та простір для зростання.

Правильний компресор — не найбільший на полиці. Його розмір відповідає потребам компанії — він працює ефективно, надійно та безперебійно протягом усього періоду експлуатації.

Якщо ви не впевнені, що стосується вашої власної системи, перевірка повітря — фактичний профіль попиту, падіння тиску, навантаження витоку, все виміряне, а не припущене — зазвичай є найшвидшим способом з’ясувати, чи проблема в компресорі, чи в усьому, що звисає з нього.

Ми бачимо це частіше, ніж ви думаєте.

Вибір правильного компресора насправді не означає відповідність двигуна номеру в технічних характеристиках. Йдеться про розуміння того, що відбувається з цим повітрям від моменту його стиснення до моменту використання — і система, яка насправді добре розроблена, підтримує стабільний тиск, працює надійно та не витрачає на це енергію.

Подальше читання

Часті запитання

Майже завжди повільне падіння тиску в системі розподілу — засмічений фільтр або новий витік. Спочатку перевірте перепад тиску на фільтрі.

Не обов'язково. Часто компресор має вільну потужність, і нова лінія просто потребує власного трубопроводу відповідного розміру.

Перевірте задане значення тиску порівняно з тим, що було раніше. Технічні працівники іноді піднімають його "для безпеки", не позначаючи його.

Подивіться на вентиляцію компресорної перед самою установкою — це зазвичай, коли другий компресор або інше обладнання переміщується поруч.

Зазвичай сушарка не відповідає фактичному потоку повітря, або злив ресивера перестав працювати. Також варто перевірити сезонні умови навколишнього середовища.