37
Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of the European Union 1 Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of the European Union Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

SESC Compressed Air

Embed Size (px)

DESCRIPTION

This is a training module developed in the European project SESEC. More information and the full training can be found here: www.sesec-training.eu The SESEC project is designed to address the energy efficiency needs of the EU clothing industry. The Consortium relies on outstanding competences of the partners, spread over 6 countries (Bulgaria, Romania, Portugal, Italy, Germany, Belgium) to provide the missing energy efficiency benchmarks and ready-to-use solutions for the large number of SMEs as well as larger companies. The SESEC project has 4 major objectives: • To develop, test and offer an Energy Efficiency tool for clothing production, made up of guidelines and web-based applications, suitable for SMEs and large companies • To transfer the project results to the sector, EURATEX members and interested companies • To offer training and support to companies to implement energy-saving measures considering cost-effectiveness • To improve opportunities for energy-efficiency for the whole European clothing industry

Citation preview

Page 1: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 1

Co-funded by the Intelligent Energy EuropeProgramme of the European Union

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 2: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 2

Apžvalga

Įžanga Teorija

Metodas (kai kurios pastabos) Pagrindiniai komponentai Suspausto oro srovės laipsnis Netinkami oro naudotojai Nutekėjimas Parametrai, kurie paveikia vartojimą

Pratimai Verslo atvejis Santrauka

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 3: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 3 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 4: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 4 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Oras yra NEMOKAMAS….BET SUSPAUSTAS ORAS

NE

EKONOMIŠKAS ENERGIJOS

PANAUDOJIMAS DAUGELYJE

SUSPAUSTO ORO ĮRENGINIŲ

YRA PAKANKAMAI ŽEMAS

SUSPAUSTAS ORAS SUKELIA IŠLAIDAS, Į KURIAS NE

VISADA YRA ATKREIPIAMAS DĖMESYS

Page 5: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 5 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Išlaidos elektros energijai

Nutekėjimų išlaidos

Palaikymo kaštai

Įrengimo modifikacijos

išlaidos

Išlaidos elektros energijai pasiekia 73% visų bendrų

išlaidų per visą suspausto oro sistemos gyvavimo

periodą.

PER DIDELIŲ IŠLAIDŲ

PRIEŽASTYS

Page 6: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 6

Perteklinio Vartojimo Priežastys

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 7: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 7

Suspaustos Oro sistemos optimizavimas gali atnešti iki 35 % sutaupymo.

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 8: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 8 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 9: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 9

Metodas (kelios pastabos)

1. Nustatykite kiek oro srovės ir spaudimo reikalauja kiekvienas naudojamas įrengimas

2. Suraskite tinkamą vietą kiekvienam naudojamam įrengimui

3. Nustatykite tinkamą vietą suspausto oro įrengimams

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 10: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 10

PAGRINDINIAI KOMPONENTAI

1. Oro siurbimo filtras

2. Oro kompresorius,

elektrinis variklis ir skydo

kontrolė

3. Oro Apdorojimas(alyvos

atskirėjas, džiovintuvas,

filtravimas)

4. Talpykla

5. Paskirstymo tinklas

Fonte: Improving air system performance DoE - Energy Efficiency and Renewable Energy

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 11: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 11

Suspausto oro srautas

- Netinkamų oro naudotojų

- pratekėjimo

Srautas sukūrė tiesioginę įtaką vartojimui.

Suspausto oro srautas priklausė nuo reikalavimų.

Todėl turi būti išvengta:

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 12: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 12

Netinkami oro naudotojai

Miltelių transportavimas esant žemam slėgiui

Vėdinimas

Sumaišyti skysčiai

Valymas apskritai

Brokuotų produktų pašalinimas iš linijos

Pūtėjai

Mechanin4 ranka

Elektriniai šepečiai

Mechaniniai maišytuvai

Ventiliatoriai; Pūtėjai

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 13: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 13

PRATEKĖJIMAS

• Tikslus įvertinimas su specialia įranga

• Apytikris apskaičiavimas

Jei didesnis nei 5% reikalaujama imtis veiksmų!!

Kaip įvertinti praradimus?

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 14: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 14

Parametrai, kurie įtakoja vartojimą

• L yra darbas

• M yra oro masės srautas

• R yra universali dujų konstancija,

• T1 yra patenkančio oro temperatūra(°K),

• β yra santykis tarp suspausto oro slėgio pabaigoje ir suspausto oro slėgio pradžioje,

• m yra transformacijos rodiklis,

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 15: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 15

Pasirinkite tinkamą lygį

Pagaminto oro slėgio padidėjimas vienu baru sukelia maždaug

7% energijos suvartojimo padidėjimą

Pagaminto oro slėgio padidėjimas vienu baru sukelia maždaug

7% energijos suvartojimo padidėjimą

Jei procesas reikalauja dviejų slėgio lygių, yra gerai įvertinti abiejų kompresorių

instaliaciją vietoj vieno (su poreikiu pasiekti mažiausią slėgį sumažinus

vožtuvus).

Parametrai įtakojantys vartojimąMaksimalus spaudimasMaksimalus spaudimas

Darbinis kompresoriaus slėgis tiesogiai paveikia galios bei energijos vartojimą.

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 16: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 16

• Padidėję veiklos kaštai

• Maži diametrai, žemesni instaliacijos kaštai, daugiau praradimų vadinasi

didesni ir veiklos kaštai

Slėgio kritimas tinkle(vamzdžiuose) niekados neturi sukelti slėgio nukritimo

daugiau nei 0.1 baro

• Vamzdžių paviršiaus apdailos lygis paveikia apkrovos netekimus

Parametrai įtakojantys vartojimąSlėgio kritimasSlėgio kritimas

Slėgio kritimas tinkle(vamzdžiuose) niekados neturi sukelti

slėgio nukritimo daugiau nei 0.1 baro

Slėgio kritimas tinkle(vamzdžiuose) niekados neturi sukelti

slėgio nukritimo daugiau nei 0.1 baro

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 17: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 17

• Nedidelis darbas yra užtikrinamas izoterminės transformacijos atveju m = 1

• Darbas yra didesnis šilumos nepraeinamumo ir nepatekimo sistemoje

atveju m = 1.4

Parametrai įtakojantys vartojimąTransformacijos tipasTransformacijos tipas

Norint priartėti arčiau prie izotermos, yra privalu išnešti šilumą

suspaudimo metu

Norint priartėti arčiau prie izotermos, yra privalu išnešti šilumą

suspaudimo metu

Pašalinta šiluma gali būti naudojama

• Tik 10% kompresoriaus suvartotos elektros yra paverčiama į naudingą

energiją tam, kad suspausti orą

• 90% elektros energijos yra paverčiama į šilumą, kuri turi būti pašalinta, bet

gali būti ir sugrąžinta (šiluminė aplinka, prieš degiminis oras (pre-heat

combustion air), kaitinant karštą vandenį, prieš šildant gamybinį vandenį)

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 18: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 18

Darbas, padarytas kompresoriaus, suspausti orą padidėja kylant oro įėjimo

temperatūrai

• Įėjimo temperatūra turi būti kiek įmanoma mažesnė, pastovi su esamomis

aplinkos sąlygomis

• Neimkite oro iš kompresoriaus kamabrio ar kito, geriausia yra visada imti orą iš

išorės

• Pradinis taškas turi būti paimtas šiaurinėje dalyje ir užtamsintoje vietoje

Parametrai įtakojantys vartojimąĮeinančio oro temperatūraĮeinančio oro temperatūra

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 19: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 19

Oro kokybė priklauso nuo jo turinio:

• Kietųjų dalelių.

• Vandens (expressed in temperature of the dew point of the air

pressure)

• Alyvos (priemonė)

• Tinklo medžiagos ir jos būklės

Parametrai įtakojantys vartojimąOro kokybėOro kokybė

Oro kokybė turi būti pritaikyta proceso poreikiams

Oro kokybė kainuoja daugiau.

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 20: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 20

VanduoVanduo atkeliauja iš atmosferos drėgmės orePašalinti vandenį iš oro galima:

- Centriniame Šaldyme- Vietos lygiu Kondensato Puodais

Šaldymas yra labiau veiksmingas, bet brangesnis tiek iš gamyklos, tiek iš praktinio įgyvendinimo pusės.Kondensato puodai turi žemesnę instaliavimo kainą, bet reikalaujau didesnių palaikymo kaštų ir veda prie oro netekimų.

Parametrai įtakojantys vartojimąOro kokybėOro kokybė

Kietosios dalelės gali būti pašalintos įvedus filtrus

Alyva gali būti pašalinta filtrais ar dėl šaltinio, naudojant kompresorius be alyvos .Šie du sprendimai turi būti įvertinti pagal kaštų skirtumus.

Kompresoriai nenaudojantys alyvos padidina instaliacijos kainąFiltrai padidina veiklos ir palaikymo kaštus

Filtrai turi būti pastoviai tikrinami

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 21: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 21

1. Pradžia - sustojimas (galia 5-10 kW)

2. Naudinga apkrova – tuščioji eiga - sustojimas

(galia> 10 kW)

3. Kompresorių greičio kontrolė

Reguliavimo sistema yra įtakota:

• Per didelių matmenų Kompresorių

• Kompresoriaus greičio kontrole

• Talpyklos buvimo

Parametrai įtakojantys vartojimąReguliavimo sistemaReguliavimo sistema

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 22: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 22

•Patenkina staigius oro paklausos poreikius

•Suteikia didesnį slėgio lygio stabilumą tinkle

•Sumažina kompresoriaus darbo nepastovumą “Stop & Go“

•Provides sizing the compressor below the maximum values pressure

• Pasirinkimas instaliuoti antrinius bakus šalia izoliuotų naudotojų ir / arba su

dideliais pertrūkiais, gali būti apsvarstytas

Nustatant talkpyklos dydį

•Bako dydis priklauso nuo pasikeitimų masto turint oro paklausą. Bako dydis

turėtų būti bent jau 10 kartų didesnis už oro tūrį, kurį pagamina kompresorius

(l/s)

•Bako dydis veikia kompresoriaus dydį

Parametrai įtakojantys vartojimąTalpyklaTalpykla

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 23: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 23

• Neperdidinkite kompresoriaus

• Talpykla

• Kompresoriaus greičio kontrolė

• Kompresoriaus tipas

• Labai ekonomiškas variklis

Parametrai įtakojantys vartojimąKompresoriusKompresorius & & KontrolėKontrolė

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 24: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 24

Elektros vartojimo duomenų įgijimas

• Ar galiu atlikti specialias priemones? (Aukšta kaina, tiksliau)

• Ar galiu naudoti prieinamus duomenis? (Žema kaina,

mažesnis tikslumas)

Parametrai įtakojantys vartojimąKaip prižiūrėti suspausto oro sistemąKaip prižiūrėti suspausto oro sistemą

Įvertinkite suspausto oro kainą

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 25: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 25 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 26: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 26

NUTEKĖJIMŲ SUMAŽINIMAS

Kaip 10 mm skylė paveikia suspausto oro tinklą (@ 7 barų spaudimas)

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

a.Iki 10 kW netektis

b.Iki 40 kW netektis

Page 27: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 27

SKYLĖ (mm)

SRAUTAS @ 7barai (l/s)

GALIOS NETEKIMAS

(kW)

1 1,2 0,4

3 11,1 4

5 31 10,8

10 124 43

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Nutekėjimų mažinimas

Page 28: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 28 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

DIDELIO EKONOMIŠKUMO VARIKLIAI

Kiek galima sutaupyti pakeičiant standartinį variklį didelio ekonomiškumo varikliu?

a. Iki 1%

b. Iki 5%

Page 29: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 29 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Galia [kW]

DIDELIO EKONOMIŠKUMO VARIKLIS

Page 30: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 30 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

ORO SIURBIMO TEMPERATŪROS SUMAŽINIMAS

Kiek energijos galima sutaupyti su 5°C aušinamo oro įsiubimu?

a. Iki 2%

b. Iki 10%

Page 31: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 31 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Techninė literatūra praneša, kad

kompresoriaus oro įsiurbimo

temperatūros sumažinimas 5°C

(atsižvelgiant į įprastą temperatūrą)

leistų sutaupyti 2% suvartojimos

metinės elektros energijos(kWh).

ORO SIURBIMO TEMPERATŪROS SUMAŽINIMAS

Page 32: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 32 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 33: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 33

Praktinis pavyzdysPorsche pramonė

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Apibūdinimas:

1997 metais, Vokiečių automobilių gamyklos Dr. Ing hc F. Porsche AG suspausto

oro gamybos sistema "plant2" netoli Štutgarto buvo sudaryta pagal sraigtinį

kompresorių – aušinamas vanduo (22,2 m3/min, FAD) plius keturi stūmokliniai

kompresoriai aušinami vandeniu nuo 15 m3/min kiekvienas.

Maksimalus veiklos slėgis buvo 8.7 barai.

Suspausto oro analizė, atlikta gamyklos kompresorių specialistų, pažymėjo, jog

suspausto oro poreikis skiriasi tarp 15 ir 65 m3/min. Apdorojant visus reikiamus

duomenis buvo apibrėžta nauja suspausto oro sistema su optimaliu energijos

naudojimu.

Page 34: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 34

Veiksmai, kurių imtasi:

Nauja sistema buvo suskirstyta į du etapus sudarančius tik oro aušinimo

sraigtinius kompresorius.

Apkrovos pikai buvo patenkinti naudojant tris įrengimus po 5.62 m3/min FAD

kiekvienas, tuo tarpu bazinė apkrova buvo padengta keturiais kompresoriais kur

FAD 16.4 m3/min kiekvienas.

Visi septyni kompresoriai yra valdomi centralizuotos kontrolės sistemos.

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 35: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 35

Rezultatai:

Suspausto oro sistemos optimizavimas leidu mums apskaičiuoti energijos kainą

ir pasiekti sutaupymų.

Darbinis slėgis buvo sumažintas nuo 8.5 iki 7.5 barų ir specifinė bendra

suspaudimo stoties galia buvo sumažinta nuo 8.19 iki 6.19 kW / (m3/min).

Bendras sutaupymas prilygo 483000 kWh elektros per metus.

Be to, buvo sutaupyta apytiksliai 55,000 eurų todėl, kad buvo nevartojamas

aušinimo vandenuo.

Suspausto oro sistemos optimizavimas buvo įgyvendintas per pagrįstą

atsipirkimo laikotarpį

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 36: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 36 Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary

Page 37: SESC Compressed Air

Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of

the European Union 37

Perteklinis energijos vartojimas per suspaustą orą yra sukeltas

dėl Techninių, bet taip pat ir dėl Elgesio problemų.

Per suspausto oro įrangos optimizavimą yra įmanoma

sutaupyti iki 35 % elektros energijos.

Nutekėjimų sumažinimas gali įtakoti iki 20 % energijos

sutaupymus.

Labai ekonomiškų variklių pritaikymas gali sutaupyti iki 5

% energijos.

Kompresoriaus oro įsiurbimo temperatūros sumažinimas 5

°C leistu sutaupyti 2% metinės suvartojamos elktros (kWh).

Kartojimas

Introduction - Theory - Exercises - Business Case - Summary