ZASTOSOWANIE SPRĘŻONEGO POWIETRZA W PRZEMYŚLE

Koszt wymiany filtrów sprężonego powietrza

Wpływ wzrostu oporu przepływu na koszty energii. Dlaczego opłaca się wymieniać regularnie wkłady filtracyjne ?


Każde element sieci, przez który przepływa sprężone powietrze doprowadza do zwiększenia oporu przepływu. Im większy opór stawiany jest przepływającemu powietrzu, tym więcej energii potrzeba do jego pokonania.

Opór przepływu / spadek ciśnienia 

Zwiększony pobór energii przez sprężarkę spowodowany wzrostem oporu przepływu oznacza wzrost kosztów produkcji.
Do ogólnych rozważań można przyjąć, że pokonanie dodatkowego oporu przepływu rzędu ok. 0,1 bar (przy ciśnieniu 7 bar) powoduje ok. 1% wzrostu poboru energii przez sprężarkę.
Zwiększony opór przepływu jest natychmiast widoczny jako spadek ciśnienia w sieci oraz po pewnym okresie czasu odczuwalny nie tylko w formie zwiększonych kosztów energii elektrycznej, ale również w znacznie zwiększonych kosztach konserwacji urządzeń zainstalowanych w sieci.


Optymalny czas wymiany wkładów filtracyjnych .Jednym z podstawowych elementów każdej sieci sprężonego powietrza są filtry oczyszczające powietrze z pyłu, rdzy, oleju oraz innych zanieczyszczeń występujących w sprężonym powietrzu.
Filtry sprężonego powietrza, tak jak i większość innych filtrów, składają się w głównej mierze z dwóch głównych części:


a) korpusu (obudowy)


b) wkładów filtracyjnych


Wkłady filtracyjne są elementami zużywającymi się i muszą być wymieniane w regularnych odstępach czasu (tak samo, jak np. filtry oleju w samochodzie).


Po jakim okresie należy wymienić wkłady zależy przede wszystkim od wymaganej jakości sprężonego powietrza za filtrem oraz od kosztów wymiany wkładów w porównaniu z kosztami energii
pobieranej przez sprężarkę, potrzebnej do pokonania rosnącego wraz z okresem eksploatacji oporu przepływu na filtrze.
W przypadku zbyt wczesnej wymiany wkładów koszt ich zakupu będzie większy niż koszt energii potrzebnej do pokonania oporu przepływu na filtrze.
Natomiast, jeśli wymiana wkładów filtracyjnych jest znacznie opóźniona będzie to oznaczać, że koszt dodatkowej energii potrzebnej do pokonania oporu przepływu będzie wyższy niż koszt
zakupu nowych wkładów.W tym miejscu trzeba wziąć pod uwagę jeszcze inny, bardzo ważny aspekt związany z wymianą wkładów. W przypadku znacznego wydłużenia zalecanego okresu
eksploatacji wkładów dochodzi zawsze do znacznego pogorszenia jakości sprężonego powietrza płynącego do maszyn i urządzeń zainstalowanych za filtrami. A to nieuchronnie prowadzi do
znacznego wzrostu kosztów eksploatacji tych urządzeń (zakłócenia w pracy, możliwe przestoje w produkcji, dodatkowe i kosztowne naprawy, lub nieplanowane prace serwisowo -konserwacyjne, częstsza wymiana części, itp.). Podsumowując powyższe można stwierdzić, że wymiana wkładów filtracyjnych powinna być dokonana możliwie wtedy, gdy koszty energii elektrycznej potrzebnej do pokonania oporu przepływu na filtrze zrównają się z kosztami zakupu nowego wkładu

Obliczenie i porównanie kosztów energii potrzebnej do pokonania oporu przepływu z kosztami zakupu nowych wkładów filtracyjnych


Dla uproszczenia można przyjąć, że w większości zastosowań wkłady filtracyjne powinny być wymieniane wtedy, gdy spadek ciśnienia na filtrze osiągnie wartość ok. 0,4 bar, gdyż najczęściej przy tym spadku ciśnienia dodatkowe koszty energii potrzebnej do pokonania oporu przepływu są w przybliżeniu równe kosztom zakupu nowych wkładów. Jednak biorąc pod uwagę zapewnienie odpowiedniej jakości sprężonego powietrza wkłady filtracyjne powinno wymieniać się nie rzadziej niż raz w roku.


Optymalny czas wymiany wkładów filtracyjnych

Koszt Filtrów pneumatycznych

Wpływ przedłużenia okresu eksploatacji wkładów na koszty energii


Założenia do obliczeń:

- sprężarka śrubowa o mocy 75 kW dostarcza ok. 770 m³/h sprężonego powietrza (7 bar),
- czas pracy sprężarki: 6000 godz./rok,
- opór przepływu (Δp) na filtrze po 12 miesiącach eksploatacji: 0,4 bar,
- eksploatacja wkładu została przedłużona z 12-tu do 16-tu miesięcy,
- w ciągu przedłużonego okresu eksploatacji o 4 miesiące (2000 godzin roboczych) opór przepływu wzrasta o 0,1 bar, co oznacza:


a) wzrost Δp z 0,4 do 0,5 bar dla„zużytego” wkładu,
b) wzrost Δp z 0,1 do 0,2 bar dla „nowego” wkładu.

Obliczenie strat energii :


Jak z niniejszych założeń wynika, różnica w końcowym Δp pomiędzy „zużytym”, a „nowym” wkładem wynosi 0,5 – 0,2 = 0,3 bar, co oznacza, że ilość energii
pobieranej przez sprężarkę wzrosła o ok. 3% (dla przypomnienia „…pokonanie dodatkowego oporu przepływu rzędu 0,1 bar powoduje ok. 1% wzrostu energii pobieranej przez sprężarkę”…).
Mogłoby się wydawać, że 3% to niedużo, ale biorąc pod uwagę powyższe dane można łatwo obliczyć, że dodatkowy koszt energii pobieranej przez sprężarkę w ciągu 2000 godzin
przedłużonego okresu eksploatacji wkładów wynosi:


75 kW x 3% x 2000 godz. x 0,4 zł./kWh = 1800 zł.

Porównując koszty dodatkowej energii potrzebnej do pokonania dodatkowego oporu przepływu z kosztami zakupu nowego wkładu filtracyjnego (ok. 1400 zł. dla przepływu podanego w przykładzie) od razu widać, że regularnie przeprowadzana wymiana wkładów się opłaca. I to nie tylko ze względu na zwiększone koszty energii elektrycznej, ale przede wszystkim ze względu na
zapewnienie odpowiedniej jakości sprężonego powietrza, a przecież tylko i wyłącznie z  tego powodu zdecydowano się na zakup filtrów.
Znaczne przedłużanie prze- widzianego okresu eksploatacji wkładów jest także finansowo nieopłacalnym przedsięwzięciem, gdyż w końcowym efekcie doprowadza do strat - w naszym
przykładzie ok. 400 zł.

Loading...