Osuszanie to zagadnienie kojarzące się od razu z poprawą jakości sprężonego powietrza albo powietrza atmosferycznego w pomieszczeniach o kontrolowanym klimacie.
Otóż – osuszanie czy usuwanie wilgoci jest konieczne w wielu innych miejscach. Zajmując się na co dzień sprężonym powietrzem, wielokrotnie zetknąłem się z sytuacją, w której użytkownik, przekonany o słuszności swoich przypuszczeń, zasilał sprężonym powietrzem rurkę o spłaszczonym profilu lub jej fragment z nawierconymi otworami – w celu usunięcia wilgoci, pyłu, oleju czy innych zanieczyszczeń z powierzchni różnych obiektów na liniach produkcyjnych. Trzeba przyznać, że intuicja go nie myli – chodzi przecież o uzyskanie jednorodnego profilu strumienia powietrza, który jakiś obiekt mógłby „ogolić” z zanieczyszczeń czy wilgoci, której chcemy się pozbyć.
Szkopuł tylko w tym, żeby robić to przede wszystkim skutecznie, nie zapominając, ile to kosztuje. Przekonanie, że sprężone powietrze jest za darmo, krytykuję od lat, także na łamach I&UR. W związku z tym pozwolę sobie i tu na praktyczne uwagi, które mogą pomóc. Artykuł „Nowe systemy osuszania równoważą koszty i efektywność” wystarczająco obrazowo, nawet dość przesadnie przestrzega przed lekkomyślnym marnotrawstwem sprężonego powietrza.
Ale dość teorii i pouczeń, tabela 1 pokazuje, ile powietrza wylatuje przy danym ciśnieniu z otworów o określonej wielkości w sposób swobodny.
Tabela 1.
|
Średnica dyszy [mm] |
Ciśnienie robocze powietrza [barów] |
|||
|
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
|
|
Zużycie sprężonego powietrza [l/s] |
||||
|
1,5 |
1,9 |
2,5 |
2,7 |
3,2 |
|
2,5 |
4,3 |
5,5 |
5,7 |
7,1 |
|
3 |
8,1 |
9,0 |
10,0 |
12,4 |
|
5 |
13,8 |
21,0 |
26,0 |
28,0 |
|
6 |
31,9 |
36,2 |
44,0 |
49,0 |
|
8 |
50,0 |
56,7 |
63,3 |
76,7 |
|
10 |
77,0 |
82,0 |
92,0 |
111,0 |
|
12 |
127,6 |
144,8 |
161,9 |
196,2 |
Z tabeli 1. łatwo obliczyć, ile użytkownik marnuje powietrza, stosując nawiercone rurki albo wypuszczając powietrze przez spłaszczone rurki. Zakładając, że średnie wskaźniki energetyczne przy produkcji sprężonego powietrza to 0,08 – 0,12 kWh/m3, łatwo sobie policzyć, ile idzie na to energii.
Poniżej zamieszczony jest przykład obliczeń energii potrzebnej do uzyskania oczekiwanego przy procesach osuszania profilu prędkości strumienia powietrza, od którego oczekuje się, że będzie w praktyce „arkuszem” sprężonego powietrza. Są to obliczenia zużycia powietrza dla swobodnego wypływu z otworu, dalej wypływu z popularnej specjalnej dyszy typu „grzebieniowego” oraz z noża powietrznego na sprężone powietrze, który wydaje się być najdoskonalszą formą dyszy płaskiej. Wszystko to na końcu porównuje się z nożami powietrznymi zasilanymi dmuchawą.
Po przeliczeniu, jaka jest efektywność dyszy o długości 10 cm (zakładając dla wypływu swobodnego, że na 10 cm rurce nawiercono 10 otworów o średnicy 3 mm; na 10 cm – podwójną dyszę grzebieniową oraz 10 cm nóż powietrzny na sprężone powietrze i 10 cm nóż zasilany dmuchawą):
-
Wypływ swobodny z dyszy: 10×17 496 kWhx0,2 zł/kWh = 174 960 kWhx0,2 zł/kWh = 34 992 zł
-
Dysze typu grzebieniowego: 2×17 820 kWhx0,2 zł/kWh = 35 640 kWhx0,2 zł/kWh = 7128 zł
-
Energooszczędna dysza płaska (nóż powietrzny zasilany sprężonym powietrzem): 100/161×14 254,66 kWhx0,2 zł/kWh = 2851 zł
-
System niskociśnieniowych noży powietrznych zasilany dmuchawą: 100/(2×700)x66 000 kWhx0,2 zł/kWh = 4714,29 kWhx0,2 zł/kWh = 942,86 zł
Wprawdzie wyniki obliczeń mówią same za siebie, należy jednak dodać, że tak jak na zakup dysz należy wydać od kilkuset do maksymalnie ponad ~2000 złotych, tak zastaw niskociśnieniowy to już inwestycja około 40 000 zł.
W całym rachunku jednak licząc powyżej podane koszty roczne energii, łatwo można wybrać wariant najbardziej korzystny. To nóż powietrzny zasilany sprężonym powietrzem lub lepiej dmuchawę, jeśli kogoś stać na inwestycje
UR
mgr inż. Wojciech Halkiewicz, mgr inż. Paweł Miedziaszczyk,
