Сервісний центр науково-виробничого підприємства «ТехноСервісПривід»

Енергозберігаючі станції управління компресорами

1. Яка ефективність сучасних компресорів?
2. За рахунок чого отримують економічний ефект на компресорних установках?
3. Чому продуктивність американського компресора на 20% менша?
4. Невже краще купувати потужніший компресор?
5. Як збільшити продуктивність станції управління компресорами?
6. Який стандартний алгоритм роботи компресора?
7. Для чого змінюють алгоритм роботи компресорної установки?
8. Невже режим пуску/зупинки компресора неефективний?
9. А яке відношення має автомобіль до компресора?
10. Про що свідчить «нудна» теорія турбомеханізмів?
11. Яку економію отримують при частотному управлінні компресором?
12. Які режими роботи станції управління компресорами?
13. Який термін окупності перетворювача частоти на станції управління компресорами?
14. Чому купувати станції управління компресорами в сервісному центрі вигідно?

1. Почнемо з того, що сучасні компресори працюють з ефективністю, яка практично досягла технічної межі. Незважаючи на це стиснене повітря залишається самим дорогим вторинним носієм енергії, про що свідчать енергозатрати на його виготовлення. Тільки 15% електроенергії, яку споживає компресор, «перетворюється» в енергію стисненого повітря, а все останнє перетворюється в тепло, тому технічні рішення, які дають можливість ефективного використання компресорних установок приносять значний економічний ефект.

2. Що ж це за технічні рішення і про який ефект можна говорити, якщо компресори досягли своєї фізичної межі? Дійсно, виготовити компресор, який буде мати кращий коефіцієнт корисної дії на сьогоднішній день не реально, тому ми будемо розглядати технічні рішення, які дозволять більш раціонально і більш ефективно використовувати існуючі компресори, які працюють у Вас на підприємствах.

3. Наприклад, придбали хороший американський промисловий компресор, а продуктивність його виявилася меншою за номінальне паспортне значення, тому, що двигун компресора розрахований на американську частоту напруги живлення 60 Гц, а в нашій мережі живлення 50 Гц. От і виходить, що швидкість компресора зменшилася на 20% від номінальної і відповідно зменшилася і продуктивність компресора. А що робити, коли такої продуктивності недостатньо, купувати потужніший компресор з урахуванням реальної частоти нашої мережі живлення?

4. Звичайно, можна купувати і потужніший компресор, що більшість з нас і робить, а можна піти іншим шляхом - збільшити швидкість нашого компресора за допомогою перетворювача частоти, що буде значно дешевше. Для багатьох таке технічне рішення визиває якусь настороженість – «кабы чего не вышло». Боятися цього не варто, якщо років з 10 назад на перетворювачі частоти дивилися з недовірою, то тепер навіть заводи-виробники компресорних установок, які славляться своїм консерватизмом, почали широко використовувати перетворювачі частоти.

5. Виявляється, що компресорні головки збільшують свою продуктивність на більш високих швидкостях без «шкоди для свого здоров’я», що дає можливість отримати малогабаритні компресори з високою продуктивністю. Сьогодні не така вже й рідкість «зустріти» компресор, у якого звичайний двигун працює на частоті 75 Гц (синхронна швидкість 4500 об/хв.). Заводам виявляється вигідно випускати компресорні установки, оснащені перетворювачами частоти, адже їх масогабаритні показники будуть значно меншими, а відповідно і затрати на їх виготовлення будуть меншими.

6. При звичайному алгоритмі роботи компресор накачує повітря в ресивер до тих пір, поки тиск в ресивері не досягне заданого верхнього значення, після чого компресор або зупиняють, або гвинтовий компресор переводять в режим холостого ходу, або поршневий компресор «стравлює зайвий» тис в атмосферу. Якщо тиск в ресивері зменшиться нижче нижнього рівня, то компресор або знову включається, або переходить в штатний режим роботи з максимальною продуктивністю. Треба мати на увазі, що при пусках виникають механічні і електричні перевантаження, як компресора, так і приводного двигуна, що зменшує їх ресурс роботи і надійність, а гвинтові компресори в режимі холостого ходу споживають до 50% номінальної потужності, а поршневі компресори весь час працюють з номінальною потужністю.

7. Якщо оснастити компресор перетворювачем частоти, то зможемо отримати економію електроенергії за рахунок зміни алгоритму роботи компресорної установки. Для цього необхідно за допомогою перетворювача части регулювати продуктивність компресора таким чином, щоб тиск автоматично підтримувався на заданому рівні незалежно від споживання стисненого повітря. За допомогою регулятора перетворювача частоти тиск автоматично підтримується на мінімально допустимому рівні і «не гуляє» від верхнього до нижнього рівня, як при звичайному алгоритмі управління.

8. Це все добре, зменшаться витоки стисненого повітря за рахунок зменшення тиску в магістралі, отримаємо сталий тиск, що позитивно скажеться на технологічному процесі, а за рахунок чого ж отримаємо економію електроенергії? Ну ще з холостим ходом гвинтового і «стравлюванням зайвого» повітря поршневого компресора якось зрозуміло, будемо регулювати продуктивність і виключимо ці режими роботи компресора, а яку ж економію електроенергії отримаємо при роботі компресора в режимі пуску/зупинки, адже коли він стоїть, то взагалі нічого не споживає.

9. Всі знають, що на подолання однієї і тієї ж відстані автомобіль на швидкості, наприклад, 90 км/год. витратить менше пального ніж на швидкості 150 – 160 км/год., але при цьому витратить більше часу. А яке відношення має автомобіль до компресора? З фізичної токи зору у автомобіля і компресора однакове «серце» - це поршень, і приклад з автомобілем приведено для інтуїтивного відчуття можливості економії електроенергії і на компресорних установках.

10. Якщо перейти до «нудної» теорії, то вона беззаперечно свідчить про те, що у всіх ідеальних турбомеханізмах, в тому числі в поршневих і гвинтових компресорах, продуктивність лінійно залежить від швидкості, а от їх потужність має кубічну залежність від швидкості. Для прикладу, ідеальний компресор на половинній швидкості зменшує продуктивність в два рази, а його потужність при цьому зменшується у вісім разів, і якщо він на створення одного і того ж об’єму стисненого повітря витратить у два рази більше часу, то енергії на це витратить в чотири рази менше ніж при роботі на номінальній швидкості.

11. Звичайно, реальні компресори відрізняються від ідеальних і дають значно меншу економію, але 25 – 40% економії електроенергії також чогось варте. Для того, щоб зрозуміти, чому компресори дають різну економію електроенергії розглянемо декілька режимів їх роботи. Перший режим, який зустрічається рідко – компресор постійно «молотить» (працює) і повністю задовольняє всі потреби виробництва. При такому режимі роботи ніякої економії електроенергії не отримаємо і використовувати перетворювачі частоти недоцільно, при умові, що двигун компресора підключений безпосередньо до мережі живлення, а не до перетворювача частоти для збільшення продуктивності компресора.

12. Другий режим роботи – компресор працює на невеликому проміжку часу, наприклад годину-другу на добу. Знову ж таки, говорити про якусь економію електроенергії в цьому випадку мабудь недоречно, що тут зекономиш. Якщо ж компресор, наприклад, 10 хвилин працює і 10 хвилин стоїть, то при такому режимі роботи регулювання продуктивності компресора за допомогою перетворювача частоти дасть найбільшу економію. Тепер про доцільність використання частотного регулювання швидкості приводного двигуна компресора Ви можете вирішувати самі, з урахуванням того, про що було сказано в цьому абзаці.

13. Декілька слів про термін окупності перетворювачів частоти. Практика експлуатації перетворювачів частоти на компресорних установках свідчить про те, що термін окупності становить від 6 – 8 місяців до 1,5 – 2 років в залежності від умов і режимів експлуатації і від терміну їх роботи. Другими словами, якщо компресор працює цілодобово, то термін окупності буде меншим, в порівняння з роботою компресора на протязі однієї зміни, а як впливає режим роботи на термін окупності Ви вже самі знаєте з попереднього абзацу.

14.Наш сервісний центр впроваджує в народне господарство енергозберігаючі технології на базі перетворювачів частоти і виготовляє енергозберігаючі станції управління компресорними установками, в яких враховує всі специфічні особливості і технічні нюанси роботи, як поршневих, так і гвинтових компресорів. Враховуючи те, що сервісний центр є зразковим офіційним дистриб’ютором приводної техніки (перетворювачі частоти, пристрої плавного пуску) Данфосс, то купувати енергозберігаючі станції управління компресорами в сервісному центрі вигідно для Вас, адже крім технічної досконалості станцій управління ми пропонуємо і привабливу ціну.