Когда имеются трудности с увеличением доходов, предприятия вынуждены еще больше сокращать расходы. Если посмотреть отчетность современного предприятия, то можно, например, увидеть увеличение в два раза зарплаты работников при увеличении дохода предприятия всего на 2%. Увеличивать заработки, не увеличивая поступления, можно за счет увольнений и урезания расходов, но есть и безболезненный путь, который заключается в том, чтобы просто устранить потери в заводской системе обеспечения сжатым воздухом.

Взгляд на систему обеспечения сжатым воздухом

Большинство предприятий даже не подозревают о стоимости потерь в их системе снабжения сжатым воздухом. А между тем эти потери могут составлять миллионы рублей в год. Существенно сократить эти потери возможно с помощью простых средств, которые можно очень быстро изучить и реализовать.

К таким средствам относятся:

- измерение базовых параметров (потребляемой электрической мощности, давления и расхода сжатого воздуха);

- установление случаев использования сжатого воздуха не по назначению;

- устранение утечек;

- увеличение емкости воздушного ресивера;

- точная настройка органов управления компрессором.

Аудит сжатого воздуха

Другая новая тенденция на предприятиях – проведение аудита заводских систем обеспечения сжатым воздухом. Можно выделить три типа проверок, различающихся по качеству и эффективности: краткая оценка, системная оценка и полный аудит системы.

Краткая оценка (требует 0,5 -2 дня)

Краткая оценка – это краткий обзор заводской системы снабжения сжатым воздухом, в ходе которого определяются типы, потребности и соответствие конечных использований, давления и требования к качеству воздуха:

- система распределения сжатого воздуха анализируется на наличие любых очевидных проблем размера, падений давления, утечек, объем ресиверов;

- анализируется система производства сжатого воздуха: типы компрессоров, их пригодность, а также установки органов управления производительностью;

- рисуется простая блок-схема системы;

- анализируются процедуры технического обслуживания системы и подготовки персонала;

- составляется отчет о результатах и предлагаемых решениях;

- в процессе всей работы должны всячески поддерживаться независимость и объективность результатов.

Системная оценка (требует 2-5 дней)

Системная оценка более детальна, чем краткая оценка:

- дополнительно к определению параметров и проблем, что делается при краткой оценке, при системной оценке эти параметры берутся для нескольких точек, чтобы определить динамику системы;

- помимо простой блок-схемы системы делаются профиль давления и профиль требований для того, чтобы определить потенциальные проблемы и способы их решения;

- рассматриваются процедуры технического обслуживания системы и подготовки персонала;

- составляется письменный отчет о результатах и рекомендациях;

- в процессе всей работы должны всячески поддерживаться независимость и объективность результатов.

Аудит системы (требует 3-10 дней)

Аудит системы подобен системной оценке, но более глубок и детален:

- для углубленного анализа динамики системы и проблем в ней проводится регистрация данных, собранных в различных точках системы;

- рассматриваются процедуры технического обслуживания системы и подготовки персонала;

- цель – согласование возможностей компрессоров и потребителей сжатого воздуха для достижения оптимальной эффективности, экономии энергии и надежности;

- составляется исчерпывающий письменный отчет с изложением всех полученных сведений, рекомендаций и результатов;

- в процессе всей работы должны всячески поддерживаться независимость и объективность результатов.

Компрессоры

В последние годы ведутся работы, направленные на повышение эффективности компрессоров. Опыт показывает, что в настоящее время основной потенциал экономии лежит в организации системы управления производительностью компрессорной системы. Есть два основных способа регулирования мощности, потребляемой компрессором. Первый способ – применение в компрессоре частотно-регулируемого привода. Компрессор с частотно-регулируемым приводом (VSD-компрессор) изменяет выходную производительность путем изменения скорости вращения двигателя. При уменьшении числа оборотов двигателя снижается давление сжатого воздуха на выходе из компрессора.

Второй способ регулирования мощности компрессорной системы – использование нескольких обычных компрессоров с единым пультом управления.

В условиях работы с переменными требованиями подходящим решением может быть VSD-компрессор. Хотя его стоимость выше, чем стоимость компрессоров других типов, экономия энергии с лихвой компенсирует это различие, если VSD-компрессор используется правильно. Применение VSD-компрессора будет выигрышным, когда потребность завода в сжатом воздухе составляет 60% или менее от максимальной производительности компрессора. Традиционные компрессоры в этом диапазоне являются гораздо менее эффективными. При работе на 100%-нтной мощности VSD-компрессоры менее эффективны, чем обычные компрессоры, так как при этом теряется дополнительная энергия, затрачиваемая на частотно-регулируемый привод. В то же время компрессоры обычно выбираются с запасом по производительности и в большинстве слючаев загружены на 80 и менее процентов.

С тех пор как VSD-компрессоры стали популярными, некоторые предприятия задаются вопросом, можно ли установить частотно-регулируемый привод в существующий компрессор. В принципе ответ является положительным, но использование винтового элемента, разработанного для работы на постоянную скорость при переменных скоростях (давлениях), может не дать значимой экономии энергии. Требуется специальный винтовой элемент, спроектированный для работы на переменных скоростях. Он будет эффективно работать в более широком диапазоне мощностей (рис. 1).

В любой пневматической системе с целью экономии энергии стремятся использовать двигатель как можно более низкой мощности. VSD-компрессор будет удовлетворять этому условию, если потребность в сжатом воздухе колеблется между 20 и 90% от его максимальной мощности.

Другая тенденция, происходящая в последнее время на предприятиях, – замена больших компрессоров на два или более компрессора меньшей мощности. Рассмотрим простой пример. Допустим, что потребителям сжатого воздуха, чтобы работать с максимальной производительностью, требуется воздушный компрессор мощностью 200 кВт, а в остальное время требуется только половина этой мощности. В этом случае вы можете приобрести один компрессор мощностью 200 кВт или два компрессора мощностью по 100 кВт. Но при этом важно иметь в виду, что работа компрессора мощностью 200 кВт при 50%-нтной загрузке может быть на 65-75% более дорогой, чем работа одного компрессора мощностью 100 кВт при полной загрузке, с другим выключенным компрессором мощностью 100 кВт.

Применение нескольких компрессоров вместо одного даст также выигрыш при использовании современных систем управления. Некоторые системы управления являются встроенным компонентом контроллера компрессора, другие являются внешними устройствами по отношению к компрессору. К таким блокам могут быть подсоединены компрессоры различных типов: винтовые, поршневые и центробежные. Основное назначение единого блока управления – регулировать мощность компрессорной системы. Блок управления постоянно измеряет давление в заводской системе обеспечения сжатым воздухом и включает компрессоры только тогда, когда это требуется. Лучшие блоки управления обеспечивают в системе из нескольких компрессоров частичную загрузку только одного из них, при этом все остальные компрессоры либо работают на полную мощность, либо выключены.

Прежде, чем решить, какой тип компрессора или контроллера использовать, важно определить требования заводской системы обеспечения сжатым воздухом. Требования могут быть разными. Воздушная система завода, в которой поддерживается достаточно постоянное давление воздуха для конкретного, неменяющегося процесса, будет спроектирована совершенно иначе, чем система, в которой имеются большие колебания давления (рис. 2).

Хороший аудит сжатого воздуха в течение не менее недели даст подробную информацию о требованиях к сжатому воздуху на заводе. Эта информация может помочь при выборе наиболее подходящего типа компрессора (компрессоров) для заводской системы снабжения сжатым воздухом.

Как покупать

Как разобраться в различных типах компрессоров на рынке? Основным параметром компрессора, характеризующим его энергоэффективность, является удельная производительность – количество потребленной энергии на произведенный куб сжатого воздуха определенного давления.

При покупке воздушного компрессора нужно учитывать общую стоимость его приобретения и эксплуатации. Самыми большими являются затраты на электроэнергию, потребляемую компрессором. Они составляют более 65% всех затрат на приобретение и эксплуатацию. Стоимость заменяемых частей и технического обслуживания также значительна и составляет до 20% всех затрат на приобретение и эксплуатацию. Стоимость самого компрессора составляет лишь 15% и менее всех затрат на приобретение и эксплуатацию и является самой наименьшей в списке.

Техобслуживание

Одно дело – разработать совершенную пневматическую систему, а другое – поддерживать ее в рабочем состоянии. Хорошо разработанная система, которая плохо обслуживается и не содержится должным образом, может легко стоить предприятию миллионы рублей дополнительных потерь.

Что может идти не так, как надо?

С момента запуска воздушной системы ее эффективность постепенно начинает уменьшаться, фильтры засоряться, появляются утечки. За последние 10 лет на предприятиях произошло резкое уменьшение числа сотрудников эксплуатационного персонала предприятий. Это делалось для того, чтобы повысить эффективность предприятий. Эти реформы могут оказаться для предприятий дорогой ошибкой, если они не нашли компанию, которая помогает им в поддержке и обслуживании системы обеспечения сжатым воздухом.

Со временем любой фильтр независимо от того, что он фильтрует - частицы, смазочные материалы или воду, начнет засоряться, и его сопротивление проходящему через него сжатому воздуху возрастает. В конечном результате происходит падение давления в системе. А любое падение давления – это невосполнимая потеря энергии.

Так как давление падает, его приходится увеличивать, чтобы производственные средства и процессы получали воздух хотя бы минимально необходимого для их работы давления. Так как для увеличения давления на каждые 0,14 Атм нужно увеличивать мощность компрессора на 1%, то не потребуется много времени, чтобы увидеть резкий рост эксплуатационных расходов.

В любой пневматической системе имеют место утечки. На предприятиях средняя величина утечек составляет 30%. Возможно сокращение утечек до 10% от максимальной производительности компрессора, что позволит избежать излишних затрат на оплату электроэнергии. Минимизировать утечки и определить любые варианты использования сжатого воздуха не по назначению, включая его использование для охлаждения работников или подметания полов, помогает система управления соответствующими ресурсами.

Мониторинг на расстоянии

Поскольку многие компании не имеют времени или персонала, чтобы следить за своей пневматической системой, некоторые из них переходят к использованию дистанционного контроля как способу предотвратить убытки. Теперь стали доступны контроллеры, позволяющие передавать информацию на центральный пункт, на котором проводится мониторинг всего оборудования предприятия. Существуют системы, которые позволяют наблюдать работу компрессора на веб-сайте в Интернете.

Покупка воздуха

Несколько лет назад на американских и западноевропейских предприятиях появилась другая тенденция, которая получила название «воздух через забор». Компания-партнер полностью принимает систему снабжения сжатым воздухом, будучи ответственной за оборудование и его содержание. Предприятие в свою очередь оплачивает ежемесячный счет за использованный сжатый воздух. Те, кто выбрал этот путь, сделали так из-за нежелания тратить время или не имеют персонала, чтобы управлять системой. Покупка сжатого воздуха кубическими метрами не дешева. Покупка контракта на обслуживание, скорее всего, будет менее дорогой. Но вывод ясен: если вы хотите уменьшить потери, система обеспечения сжатым воздухом должна быть хотя бы кем-нибудь управляемой.