Меню
Категории
 
Оптимизация работы компрессоров

Чтобы предприятие работало без перебоев, его надо обеспечить электроэнергией, водой, сжатым воздухом и т.д. — всем тем, что предусматривается технологическим процессом. Такие расходы называют фиксированными издержками. Однако на практике они не всегда постоянны и колеблются в довольно широких пределах в зависимости от используемой технологии и выпускаемой продукции. Например, применение сжатого воздуха является довольно ощутимой расходной статьей. Вместе с этим, например, по утверждению одного из авторитетных американских журналов, сфера применения компрессоров столь широка, что проще назвать те производства, где они не используются. В некоторых производствах на компрессоры приходится до 25% общих расходов электроэнергии.

Оптимальная работа компрессоров

На крупных предприятиях производство сжатого воздуха обычно обеспечивается несколькими компрессорами. Когда компрессоры функционируют автономно, вне единой системы контроля, они работают не столь эффективно, как могли бы. При неравномерном потреблении сжатого воздуха можно достичь значительной экономии электроэнергии лишь путем обеспечения подачи определенного количества сжатого воздуха в конкретный временной интервал. Оборудование каждого отдельно взятого компрессора собственной системой управления позволяет добиться определенной экономии, однако она не очень существенна.

Для оптимизации работы компрессоров требуется знание потребности предприятия в сжатом воздухе в привязке к графику производства, а также характеристик имеющихся компрессоров. Эффект даст только комплексная система управления, охватывающая все предприятие (или его отдельные автономные участки) и которая в состоянии принимать решение о том, сколько компрессоров включить и в какой последовательности, чтобы удовлетворить потребности в производстве сжатого воздуха. Система контроля дает возможность оптимально перераспределять нагрузки между отдельными компрессорами, в зависимости от их параметров в увязке с потребностью в сжатом воздухе в данное время.

Еще одно преимущество комплексной системы управления в том, что вся информация о состоянии каждого компрессора выводится на общий монитор. Легко можно увидеть, какие компрессоры выключены, а какие включены и в каком режиме функционируют, какое давление воздуха в сети. Работа по текущему контролю и обслуживанию оборудования существенно облегчается. Больше не нужно собирать оперативную информацию, обходя оборудование, фиксируя сбои и выясняя их причину. Система анализирует данные и в случае, когда контролируемые параметры приближаются к критическому уровню, информирует об этом диспетчера. Если сбой все же произошел, то диспетчеру немедленно сообщается об этом одновременно с результатом диагностики. Остается только направить к неисправному компрессору ремонтную бригаду.

Получить требуемое изменение давления сжатого воздуха на выходе, меняя нагрузку компрессоров, можно только с определенной степенью точности. Но современные технологии способны обеспечить довольно высокий уровень этой точности. Речь идет, в частности, о применении частотного преобразователя, меняющего скорость вращения двигателя компрессора в соответствии с потребностью в сжатом воздухе. Компрессоры с устройством частотного регулирования обеспечивают высокую эффективность работы, как при полной, так и неполной нагрузке. В зависимости от стоимости электроэнергии, количества рабочих смен, степени использования компрессоров по времени и по нагрузке, а также от объемов потерь сжатого воздуха, срок окупаемости системы комплексного управления составит 1 -3 года.

Поскольку срок службы компрессоров достигает нескольких десятков лет, рано или поздно большинство из нас сталкивается с проблемой морального старения оборудования, наступающего гораздо раньше, чем физический износ. Часто старые компрессоры оснащены системой ручного управления, имеют кнопку «вкл-выкл» и мало что сверх этого. При любой поломке до начала собственно ремонта нередко много человеко-часов уходит на диагностику. Модернизация, заключающаяся в оснащении старых компрессоров современными системами контроля, позволяет продлить жизнь устаревшего оборудования. Устанавливаемая автоматика обеспечивает сбор исходной информации о состоянии компрессора и передачу ее на центральный пульт. При возникновении неполадок все необходимые для диагностики данные выводятся на экран компьютера. Все характеристики в их динамике и взаимосвязи также отображаются графически. Оператору доступна и архивная информация, охватывающая историю компрессора в части предыдущих сбоев, ремонтов и т.п. При аварии центральный компьютер немедленно оповещает об этом весь необходимый персонал, в частности диспетчера и специалистов по ремонту. Данные по запросу могут быть переданы любому ответственному лицу на предприятии. Возможность передачи информации специалистам на домашний компьютер исключает необходимость экстренного их прибытия на завод, например, в случае ночной аварии. Оперативность принятия мер при этом значительно возрастает.

Мировые лидеры по производству компрессорного оборудования активно применяют современные средства контроля и управления их работой. Это, например, электронный контроллер, который выполняет следующие функции:

  • регулирование производительности компрессора;
  • контроль подлежащих техническому обслуживанию компонентов;
  • автоматический повторный пуск;
  • после отказа электроснабжения;
  • разрешение пуска.

При наличии нескольких компрессоров контроллер позволяет создать централизованную систему управления, которая будет координировать работу отдельных компрессоров и дополнительного оборудования. Контроллер поддерживает давление в сети так, чтобы оно находилось между программируемыми предельными значениями. Управление производится путем автоматической нагрузки и разгрузки компрессора в зависимости от потребления сжатого воздуха. Основные параметры (например, давление разгрузки и нагрузки, минимальное время останова, максимальное количество пусков электродвигателя и т.д.) программируются заранее. С целью снижения энергопотребления контроллер останавливает компрессор в случаях, когда ожидаемая продолжительность периода разгрузки превышает запрограммированный уровень, и производит повторный пуск после падения давления в сети. В компрессоре предусмотрены несколько датчиков температуры и давления. Если одно из измеряемых датчиками значений превысит уровень защитного останова, компрессор будет остановлен. В зависимости от типа компрессора контроллер производит защитный останов также при перегрузке двигателя осушителя или двигателей вентиляторов. После останова контроллер предотвращает повторный пуск двигателя в течение запрограммированного периода времени. Поступившая в этот период команда пуска запоминается и выполняется по истечении этого периода.

Электронные датчики, установленные в ключевых местах компрессора, передают встроенному микропроцессору информацию о температуре и давлении. Микропроцессор непрерывно контролирует состояние всей компрессорной системы по получаемым данным, автоматически регулирует и управляет компрессором, обеспечивая оптимальную производительность и экономичность. За счет минимизации времени холостого хода по оценке специалистов достигается экономия энергии до 10%. Электронный контроллер также заранее напоминает о необходимости техобслуживания и помогает его планировать. Результатом использования контроллера является сокращение потребления энергии, уменьшение износа, увеличение интервалов времени между обслуживанием.

Сложные системы автоматизации основных технологических процессов активно внедряются на предприятиях на протяжении нескольких десятилетий. Знание того, где, когда и в каком объеме потребляются совсем не дешевые энергетические ресурсы, позволяют снизить издержки производства и оптимизировать работу компрессорных систем.

Чтобы предприятие работало без перебоев, его надо обеспечить электроэнергией, водой, сжатым воздухом и т.д. — всем тем, что предусматривается технологическим процессом. Такие расходы называют фиксированными издержками. Однако на практике они не всегда постоянны и колеблются в довольно широких пределах в зависимости от используемой технологии и выпускаемой продукции. Например, применение сжатого воздуха является довольно ощутимой расходной статьей. Вместе с этим, например, по утверждению одного из авторитетных американских журналов, сфера применения компрессоров столь широка, что проще назвать те производства, где они не используются. В некоторых производствах на компрессоры приходится до 25% общих расходов электроэнергии.

*