Wymogi zachowania konkurencyjności wymuszają na większości zakładów nieustanne zwiększanie wielkości produkcji, przy jednoczesnym obniżaniu kosztów wytwarzania. To z kolei wymaga określenia poziomu zdolności produkcyjnych oraz usprawnień w zakresie jakości dających w wyniku niższe koszty eksploatacyjne.
Kontrole instalacji sprężonego powietrza oraz układów próżniowych stwarzają doskonałą okazję do osiągnięcia powyższych celów, zapewniając jednocześnie możliwy do realizacji zysk z inwestycji. Całościowa kontrola lub analiza systemu stanowi pierwszy krok na drodze do określenia i wykorzystania wspomnianych możliwości. Okres zwrotu dla inwestycji tego rodzaju mieści się zazwyczaj w przedziale 6–24 miesięcy.
Znaczące oszczędności energii
W przypadku mniejszych instalacji o mocy poni żej 220 kW istnieje możliwość zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych od 35 do 50%. Przy instalacjach większych, o mocy ponad 750 kW, typowe są oszczędności rzędu 25–30%. Wspomniane reguły praktyczne sprawdzają się w zasadzie we wszystkich gałęziach przemysłu.
Instalacje sprężonego powietrza oraz układy próżniowe są zwykle najbardziej nieefektywnymi w zakładzie. Uzyskanie mocy 0,75 kW (1 KM) z silnika pneumatycznego wymaga w przybliżeniu 0,84 m3/min sprężonego powietrza o ciśnieniu 6,3 at. To z kolei wymaga mocy 4,5 – 5 kW na wale sprężarki. Zakładając, że silnik ma sprawność 90% uzyskamy przełożenie 5 – 6 kW mocy elektrycznej dla uzyskania 0,75 kW sprężonego powietrza. Jedynie 12,5% energii wejściowej jest dostępne w formie energii przydatnej do pracy w hali produkcyjnej.
Taka sprawność przetwarzania zachodzi przy założeniu, że całość sprzętu działa w doskonałych warunkach eksploatacyjnych. Długo używany sprzęt, zanieczyszczone filtry, przewijane silniki elektryczne itp. – wszystko to przyczynia się do dalszego zmniejszenia sprawności instalacji. Rzecz w tym, iż sprężone powietrze i podciśnienie nie są dostępne za darmo, więc winny być wykorzystywane ze świadomością kosztów związanych z ich wytwarzaniem.
Zazwyczaj nie określa się kosztów instalacji sprężonego powietrza i podciśnienia, jest to także trudny problem w zarządzaniu. Spróbujcie zsumować moc wszystkich czynnych sprężarek oraz pomp próżniowych w swoim zakładzie. Podany poniżej wykaz zawiera ocenę rocznych kosztów operacyjnych instalacji, łącznie z kosztami konserwacji.
Roczne koszty instalacji i konserwacji:
-
75 kW = 50 000 USD
-
150 kW = 100 000 USD
-
370 kW = 250 000 USD
-
750 kW = 500 000 USD
-
2200 kW = 1 500 000 USD
Powyższe dane liczbowe opierają się na 8760 godzinach eksploatacji w okresie rocznym oraz cenie 0,05 USD /kWh. Przy tych cenach decyzja dołączenia instalacji sprężonego powietrza dla poprawy programu produkcyjnego może oznaczać koszt rzędu 13 000 USD rocznie, co będzie niezauważalne. Z upływem czasu koszty tego rodzaju decyzji wymuszą konieczność przeprowadzenia kontroli – w celu określenia i ujęcia ilościowego łącznych możliwości dokonania oszczędności.
Połowa sprężonego powietrza jest tracona (rys. 1). Straty wynikłe z nieszczelności da się najłatwiej zrozumieć – wynoszą one średnio 25–30% łącznego zapotrzebowania instalacji, choć w niektórych instalacjach mogą sięgać nawet 50%. Niew łaściwe wykorzystywanie ma miejsce w programach produkcyjnych, gdzie bardziej ekonomiczne byłoby zastosowanie, zamiast sprężonego powietrza, innej metody prowadzącej do osiągnięcia tego samego rezultatu.
Dla przykładu, zastosowanie elektrycznej dmuchawy do czyszczenia lub suszenia części produkcyjnych albo elektrycznego miksera lub mieszadła do mieszania płynów lub zawiesiny, zamiast wykorzystywania sprężonego powietrza, może zmniejszyć zużycie energii w tych aplikacjach o 90%. Sztuczne zapotrzebowanie przejawia się w zwiększonym popycie na wykorzystanie instalacji sprężonego powietrza i podciśnienia, który wynika z eksploatowania instalacji pod większym ciśnieniem niż wymagane, forsowania programów nie podlegających regulacji oraz pojawiania się nieszczelności prowadzących do podwyższonego zużycia powietrza. Zważywszy, że jedynie 50% powietrza wykorzystuje się zgodnie z przeznaczeniem programów produkcyjnych, sprawność instalacji wynosi zaledwie 6,5%. Z tego powodu istotne jest stosowanie i wykorzystywanie instalacji sprężonego powietrza i podciśnienia w sposób racjonalny.
Autor: mgr inż. Jan Zuercher, dyrektor ekonomiczny działu technicznego, Air Science E
