|
10 cách để giảm chi phí khí nén
Khí nén là yếu tố cần thiết trong nhiều ứng dụng công nghiệp, nhưng nó có thể tốn kém nếu bạn không hiểu rõ. Bằng cách đầu tư một chút thời gian và suy nghĩ vào hệ thống khí nén của bạn, bạn có thể xác định sự thiếu hiệu quả và khi được khắc phục sẽ làm cho khí nén trở thành một giải pháp hợp lý.
Dưới đây là 10 cách sẽ làm giảm chi phí khí nén của bạn.
1. Phân tích mức tiêu thụ không khí
Thông thường, chỉ một nửa lượng khí nén được tạo ra được sử dụng cho quy trình dự định. Nửa còn lại bị cạn kiệt bởi nhu cầu nhân tạo, sử dụng không phù hợp và rò rỉ. Nhu cầu nhân tạo được tạo ra khi có thêm lợi nhuận về kích thước hệ thống khí nén về yêu cầu lưu lượng hoặc áp suất. Nó có thể chiếm khoảng 10% đến 15% lượng khí nén tiêu thụ, điều này chuyển thành tiền lãng phí.
Bạn cũng nên kiểm tra hoạt động của mình để biết việc sử dụng khí nén có khả năng không phù hợp như thổi làm sạch, làm mát, làm mát tủ hoặc động cơ khí nén. Một số ứng dụng này, bao gồm làm mát tủ, khuấy trộn hoặc khuấy chất lỏng và tạo chân không, có thể được phục vụ hiệu quả hơn bằng quạt, quạt gió hoặc bơm chân không, tất cả đều tiêu thụ ít năng lượng hơn máy nén khí. Biết khí nén của bạn đi đâu và sử dụng như thế nào là bước đầu tiên để phát triển một kế hoạch hành động để giảm mức tiêu thụ khí nén không cần thiết.
2. Kiểm tra phân phối
Kiểm tra phân phối của bạn có nghĩa là kiểm tra rò rỉ và đánh giá kích thước đường ống của nhà máy. Cả rò rỉ và đường ống có kích thước không chính xác đều có thể dẫn đến giảm áp suất không mong muốn, khiến hệ thống khí nén của bạn hoạt động nhiều hơn và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn. Trong một số hệ thống, rò rỉ chiếm 20% đến 30% lượng không khí tiêu thụ. Chúng ta hãy xem xét một số tính toán và ví dụ để hiểu tác động của sự thiếu hiệu quả phân phối.
Rò rỉ: Ở 80 psig, rò rỉ qua lỗ 1/16 inch tiêu thụ khoảng 5,24 cfm. Khi áp suất di chuyển đến 125 psig, con số đó nhảy vọt lên 7,66 cfm. Sự gia tăng 46% khí nén lãng phí này có thể làm tăng chi phí năng lượng một cách nhanh chóng, vì vậy rò rỉ cần được xác định và giải quyết càng nhanh càng tốt.
Trong khi đó, chỉ một số rò rỉ lớn hơn có thể được nghe thấy cả hệ thống, số còn lại rất khó để xác định do đó kiểm toán là cách tốt nhất để đảm bảo tất cả các rò rỉ được tìm thấy. Máy dò rò rỉ siêu âm có sẵn để tìm rò rỉ chỉ trong ítphút, nhưng một chương trình đào tạo liên tục liên quan đến tất cả nhân viên là thực hành hiệu quả nhất để giảm rò rỉ.
Kích thước và cấu hình ống: Kích thước ống có vẻ như là một yếu tố nhỏ, nhưng nó có thể có tác động lớn đến áp lực. Ví dụ, giả sử một nhà máy có áp suất thấp tạo ra 400 cfm trong khi chạy ở 100 psig với các đường ống có đường kính 2’. Để bù đắp cho áp suất thấp, người vận hành xem xét mua một máy nén mới, lớn hơn. Đây có phải là một giải pháp tốt? Có lẽ là không. Tăng kích thước ống từ 2’ lên 3’ và tạo ra một hệ thống vòng kín làm giảm áp suất giảm từ 12 psi xuống 1 psi mà không cần máy nén mới. Một cách khác để tránh giảm áp suất không khí liên quan đến đường ống và cấu hình là hạn chế ống dài. Giảm thiểu việc sử dụng ống mềm và lựa chọn phụ kiện có hiệu suất cao hơn để duy trì áp suất đường dây mà không buộc máy nén phải làm việc nhiều hơn mức cần thiết.
3. Giảm áp lực
Người ta thường lắp đặt các hệ thống khí nén chạy ở áp suất cao để đáp ứng nhu cầu của chỉ một điểm sử dụng. Tuy nhiên, điều này có thể gây lãng phí khối lượng lớn khí nén, đặc biệt là khi nhu cầu áp suất của các mục đích sử dụng cuối cùng rất khác nhau. Để tránh tạo ra lãng phí, hãy thử sử dụng máy nén hoặc bộ tăng áp riêng biệt. Bằng cách đó, phần còn lại của hệ thống của bạn có thể tiếp tục hoạt động ở áp suất thấp hơn, giảm rò rỉ và tỷ lệ sử dụng và cuối cùng là giảm mức tiêu thụ năng lượng tổng thể.
Những khoản tiết kiệm này có thể tăng lên. Cứ thêm 2 psi làm tăng chi phí năng lượng khoảng 1%. Nhưng trước khi bạn mua một máy nén riêng, hãy thử một vài kiểm tra đơn giản:
- Đánh giá tính hợp lý của cài đặt điều khiển máy nén.
- Tìm kiếm sự sụt giảm áp suất thông qua máy sấy, bộ lọc và hệ thống đường ống.
- Xác định xem bạn có nhu cầu nhân tạo hay không.
4. Đảm bảo bình chứa khí được sử dụng đúng cách
Kích thước và vị trí của bình chứa khí là rất quan trọng để giảm chi phí khí nén. Bình chứa khí đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất khí nén. Chúng lưu trữ khí nén trước khi sử dụng cuối cùng và đóng vai trò là bộ đệm giữa máy nén và hệ thống, điều chỉnh sự thay đổi áp suất có thể xảy ra trong quá trình nén.
Đảm bảo bình chứa khí của bạn ở đúng vị trí là một cách khác để giảm chi phí khí nén. Một số nhà máy lắp đặt bình chứa khí trước máy sấy khí nén. Điều này có thể có lợi cho máy sấy, vì bình chứa có thể cung cấp khả năng làm mát nhất định giúp loại bỏ một số nước ngưng và dầu. Tuy nhiên, bình chứa sẽ chứa đầy không khí bão hòa. Nếu có nhu cầu đột ngột vượt quá định mức công suất máy nén và máy sấy, máy sấy có thể bị quá tải, dẫn đến điểm sương áp suất cao hơn.
Lắp đặt bình chứa sau máy sấy không mang lại những lợi thế tương tự, nhưng nó lưu trữ khí nén khô, sạch. Bất kỳ nhu cầu đột ngột xảy ra trong tình huống này sẽ được đáp ứng với khí nén đảm bảo chất lượng. Vì thế tốt nhất là có hai bình chứa: một "ướt" trước máy sấy để cung cấp lưu trữ kiểm soát và thả nước ngưng và một "khô" thứ hai để đáp ứng nhu cầu sử dụng.
5. Điều khiển nhiều hệ thống máy nén hiệu quả
Khi thiết kế một hệ thống nhiều máy nén, một cách tốt để tiết kiệm là chia tải cơ sở càng nhiều máy nén càng tốt. Điều khiển nhiều máy nén có thể tối ưu hóa chi phí vận hành vì bạn đang chọn máy nén nào sẽ chạy ở một tải cụ thể dựa trên nhu cầu lưu lượng của nhà máy.
Nó cũng có thể làm giảm dải áp suất vận hành máy nén (hãy nhớ rằng, 2 psi làm tăng mức tiêu thụ năng lượng lên 1%). Nếu bạn có VSD và máy nén ly tâm trong hệ thống, nhiều điều khiển máy nén sẽ giữ cho máy nén VSD và máy nén ly tâm ở vùng tối ưu, giảm thiểu lãng phí sản xuất.
6. Chọn máy sấy và bộ lọc phù hợp
Quá trình sấy khí nén thường bị hiểu lầm, dẫn đến việc các hệ thống được ghép lại với nhau không hiệu quả gây lãng phí năng lượng và tiền bạc. Chúng tôi thường nhận được các câu hỏi liên quan đến lựa chọn máy sấy và bộ lọc, chẳng hạn như:
- Tôi nên mua máy hút ẩm hay máy sấy môi chất lạnh?
- Tôi cần mức lọc nào?
- Tôi có cần tất cả các bộ lọc, bộ điều chỉnh và chất bôi trơn này không?
Bất kể câu hỏi là gì, câu trả lời hầu như luôn giống nhau: nó phụ thuộc vào ứng dụng của bạn. Tuy nhiên, có một vài mẹo phổ biến cần tuân theo khi sử dụng máy sấy và bộ lọc có thể giúp giảm chi phí khí nén:
- Không làm khô khí nén nhiều hơn ứng dụng yêu cầu. Điều này là không cần thiết và lãng phí tiền bạc.
- Cân nhắc sấy khô ban đầu bằng máy sấy kiểu môi chất lạnh, sau đó sấy khô thêm chỉ để đáp ứng các yêu cầu tại điểm sử dụng.
- Mỗi bộ lọc gây ra sự sụt giảm áp suất, tốn tiền. Đừng lọc nhiều hơn mức cần thiết. Lựa chọn bộ lọc có áp suất, lưu lượng đầu ra lớn nhất cho cùng một cấp lọc.
7. Loại bỏ nước ngưng bằng bẫy hơi
Máy nén tạo ra rất nhiều nước. Bạn cần một cách để loại bỏ nó khỏi hệ thống của mình một cách an toàn và hiệu quả để tránh biến các đường ống khí nén của bạn thành đường ống nước. Không nên sử dụng bẫy thủ công, vì chúng dựa vào đội ngũ bảo trì có thể có các ưu tiên khác.
Khi để mở, bẫy thủ công có thể lãng phí lượng khí nén đắt tiền. Bẫy hẹn giờ cũng có vấn đề tương tự và cả hai loại bẫy này có thể không hoạt động bình thường vào một ngày ẩm ướt.
Thay vào đó, hãy chọn bẫy thoát nước cảm nhận sự hiện diện của nước ngưng và thoát nước mà không mất khí nén. Bạn nên luôn luôn kiểm tra bẫy hơi thường xuyên và sửa chữa khi cần thiết.
8. Phục hồi nhiệt
Nhiệt luôn là sản phẩm phụ của quá trình nén khí. Trên thực tế, bạn có thể thu hồi gần 90% đến 95% nhiệt từ một số máy nén nhất định. Một thiết bị làm mát bằng bộ tản nhiệt có thể cung cấp không khí để sưởi ấm không gian trong tòa nhà và thiết bị làm mát bằng nước có thể tạo ra nước nóng để sử dụng cho nhà máy. Thay vì hướng máy nén nóng ra bên ngoài hoặc loại bỏ nước nóng, hãy sử dụng các tài nguyên này để cung cấp năng lượng cho cơ sở của bạn để tiết kiệm tiền.
9. Đo lường và giám sát việc sử dụng không khí
Theo dõi mức tiêu thụ khí nén của bạn có thể cung cấp thông tin chi tiết quan trọng. Từ việc cảnh báo bảo trì đến thúc đẩy các sáng kiến tiết kiệm năng lượng, thật tốt để biết những gì đang xảy ra trong hệ thống của bạn. Giám sát không chỉ ngăn chặn các vấn đề nghiêm trọng không được chú ý, nó cũng sẽ giúp nhà máy liên tục cải thiện hiệu quả.
Có bảy điều quan trọng cần ghi nhớ liên quan đến việc giám sát:
- Thiết lập đường cơ sở của hệ thống của bạn trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào.
- Thiết lập một tiêu chuẩn tiêu thụ năng lượng so với tỷ lệ sản xuất.
- Ghi lại bất kỳ thay đổi hệ thống nào và tiết kiệm năng lượng.
- Ghi lại dữ liệu và xu hướng bảo trì.
- Ghi lại áp lực vận hành tại các điểm chiến lược trong hệ thống, vì những thay đổi này có thể tiết lộ các khu vực có vấn đề.
- Xem xét tác động của máy móc sản xuất mới.
- Phân tích áp suất thấp tại điểm sử dụng; Điều này có thể báo hiệu một vấn đề hệ thống hơn là nhu cầu về một máy nén mới.
Lập bản đồ hệ thống của bạn là một điểm khởi đầu hữu ích. Điều này có thể được thực hiện bởi nhân viên nhà máy hoặc thông qua kiểm toán khí nén. Sau này có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc hơn về chức năng của hệ thống và tiết lộ những thay đổi sẽ cải thiện hệ thống hiện tại. Một cách khác để theo dõi máy nén của bạn là thông qua một hệ thống giám sát từ xa, có thể cho biết khí nén đang đi đâu, nơi giảm áp suất xảy ra và hệ thống đang sử dụng bao nhiêu năng lượng.
10. Chọn máy nén phù hợp
Chọn máy nén phù hợp cho hoạt động của bạn là điều tối quan trọng. Mặc dù có nhiều lựa chọn, nhưng điều quan trọng là phải hiểu các loại máy nén khác nhau và lợi thế chi phí mà chúng cung cấp. Mỗi công nghệ đều có lợi thế riêng dựa trên nhu cầu và ứng dụng của nhà máy.
- VSD: Bởi vì nó điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu, máy nén này là tốt cho hầu hết các ứng dụng.
- Không dầu: Máy nén không dầu lý tưởng cho các ứng dụng nhạy cảm như chế biến thực phẩm, đồ uống và dược phẩm.
- Ly tâm: Những máy nén khí này có kích thước lớn và tạo ra lưu lượng cao, làm cho chúng trở thành máy nén tải cơ bản tốt cho các ngành sản xuất lớn, chẳng hạn như sản xuất chất bán dẫn.
- Pittông: Máy nén khí piston thường nhỏ và di động, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng nhu cầu nhỏ và các ứng dụng cố định khác.
Đừng mua máy nén mà không nghiên cứu trước xem cái nào phù hợp nhất với ứng dụng, áp suất và nhu cầu công suất của bạn. Kiểm tra các lựa chọn của bạn trước sẽ giúp bạn tiết kiệm tiền.
Những lời khuyên này chỉ là khởi đầu. Thực hiện các hoạt động tiết kiệm năng lượng và chi phí cần có thời gian và cam kết liên tục. Bằng cách tuân thủ các thực hành trên, cơ sở của bạn có thể tiết kiệm một lượng đáng kể năng lượng và tiền bạc.
|
