Енергозберігаюче модернізація: осушувачі повітря з вентилятором без втрат повітря для систем стисненого повітря

Стиснене повітря є одним із найпоширеніших джерел енергії у промисловому виробництві, його цінують за безпеку, нетоксичність, універсальну регульованість та простоту транспортування. Однак отримання стисненого повітря високої якості потребує значних енерговитрат — зазвичай близько 10–35 % загального споживання електроенергії на більшості виробничих підприємств. Згідно з дослідженнями галузі, протягом 5-річного терміну експлуатації вартість електроенергії становить 77 % загальних експлуатаційних витрат системи стисненого повітря, тоді як інвестиції в обладнання та технічне обслуговування складають лише 23 %. Ще гірше те, що 15–30 % цієї енергії втрачається через неефективність, наприклад, витік повітря, недостатній контроль системи та надмірне споживання повітря для продувки застарілим обладнанням.

Для підприємства з переробки харчових продуктів у Китаї оптимізація ефективності стисненого повітря стала пріоритетною метою з метою зниження витрат та мінімізації впливу на навколишнє середовище. У цій статті описано, як модернізація до сушильного пристрою з нульовими втратами повітря перетворила їхню енергоємну систему стисненого повітря — забезпечивши значну економію та підвищену надійність.

Проблеми системи стисненого повітря: поточний стан на об’єкті

Система стисненого повітря підприємства складається з децентралізованих компресорних станцій у кількох виробничих цехах і включає 8 масляних гвинтових повітряних компресорів та допоміжне обладнання для післяобробки. Реконструкція була зосереджена на першому цеху з переробки борошна, який страждав від критичних неефективностей:

• 3 масляних гвинтових повітряних компресори (номінальна потужність: 55 кВт, 75 кВт, 90 кВт) з сумарною номінальною витратою повітря 18,72 м³/хв, що працюють при тиску 6,0 бар.
• 1 застарілий адсорбційний осушувач без підігріву (продуктивність: 17 м³/хв), для регенерації якого потрібно 15% продувного повітря, що призводить до витрати цінного стисненого повітря.
• Компресори працювали за принципом ручного запуску/зупинки, без централізованої системи моніторингу та без відстеження даних у реальному часі (окрім споживання електроенергії).
• Коливання тиску в системі (0,58–0,6 МПа) та витрати енергії через цикли розвантаження компресора та надмірні втрати повітря при продувці.
• Цех працює цілодобово 330 днів на рік, середня фактична потреба в стисненому повітрі становить 17 м³/хв, необхідна температура точки роси — -40 ℃. Високе енергоспоживання та витрати повітря наявного осушувача без підігріву зробили його основним об'єктом для модернізації.

Осушувач з нульовими втратами повітря на продувку: технологія та рішення для модернізації

Щоб вирішити ці проблеми, підприємство впровадило адсорбційний осушувач з регенерацією від дуетера без втрат повітря (модель: серія F-GFR) від PUFCO. Основний принцип роботи осушувача базується на температурно-тисковій адсорбції (TPSA):

• Вентилятор подає повітря під трохи підвищеним тиском, яке нагрівається зовнішнім електричним нагрівачем перед надходженням у регенераційну колону для відновлення адсорбенту.
• Після термічної регенерації нагрівач вимикається, і вентилятор здійснює охолодження колони за рахунок продувки холодним повітрям.
• Як тільки температура колони знижується до заданого рівня, сухе повітря з робочої колони продуває регенераційну колону (витрати продувочного повітря ≤3% за стандартних умов експлуатації).
• Коли температура точки роси на виході становить ≤-40℃ або навколишня температура низька, регенерація з охолодженням за допомогою лише вентилятора усуває втрати продувочного повітря — забезпечуючи 0% споживання повітря .

Етапи модернізації:

• Зніміть існуючий безнагрівний адсорбційний осушувач та фільтри на допоміжному трубопроводі.
• Встановіть один осушувач з вентилятором без втрат повітря (продуктивність: 22 м³/хв, точка роси: -40℃) та три фільтри високої точності на трубопроводі (23 м³/хв).
• Оптимізувати трасування трубопроводів, зменшити кількість вентилів та колін, мінімізувати падіння тиску та втрати енергії.

Результати економії енергії та аналіз ROI

Модернізація забезпечила значну економію енергії та коштів порівняно з застарілим безтепловим осушувачем. Нижче наведено детальне порівняння ключових показників продуктивності:

Головні результати:

• втрати повітря при продувці 0% : Усунено витрату 153 м³/год стисненого повітря, що еквівалентно економії потужності 19,278 кВт·год.
• Щорічні заощадження в коштах : Економія у розмірі 9 825 дол. США на оплаті електроенергії — це швидкий термін окупності (ROI) лише 1,82 року. Упровадження буде ще швидшим у регіонах із високою вартістю електроенергії.
• Стабільна якість повітря : Вбудований контроль точки роси та автоматичне перемикання башти забезпечують постійну точку роси ≤-40 °C, що відповідає вимогам виробництва.
• Зменшені коливання тиску : Оптимізований дизайн трубопроводу та ефективна робота осушувача мінімізують коливання тиску в системі, підвищуючи надійність обладнання.

Чому варто обрати осушувачі повітря з вентилятором без втрат повітря?

Для виробничих потужностей, що залежать від стисненого повітря, модернізація до осушувачів з вентилятором без втрат повітря забезпечує численні переваги:

• Максимізуйте енергоефективність : Усунення витрат повітря (головна проблема безнагрівних осушувачів) та зниження споживання електроенергії.
• Зменшення експлуатаційних витрат : Короткий термін окупності (зазвичай 1-2 роки) і довгострокова економія на електроенергії та технічному обслуговуванні.
• Довірна продуктивність : Сучасні системи керування та високоякісні адсорбенти забезпечують стабільну якість повітря та мінімальні простої.
• Здорове експлуатація : Зменшення вуглецевого сліду за рахунок скорочення витрат енергії — відповідно до цілей екологічного виробництва.

Готові оптимізувати свою систему стисненого повітря?

Якщо ваше підприємство стикається з високими витратами на енергію через застаріле обладнання для доочищення стисненого повітря, модернізація системи осушення нагнітачем без втрати повітря є перевіреним рішенням. Маючи багаторічний досвід у галузі енергозберігаючих систем стисненого повітря, PUFCO пропонує індивідуальні рішення, адаптовані до ваших виробничих потреб — допомагаючи знизити витрати, підвищити ефективність та досягти цілей щодо сталого розвитку. Зв'яжіться з нами сьогодні, щоб дізнатися, як наші осушувачі нагнітачем без втрати повітря можуть перетворити вашу систему стисненого повітря та забезпечити помітний прибуток на інвестиції.

Ключові слова: економія енергії стисненого повітря, осушувач нагнітачем без втрати повітря, модернізація адсорбційного осушувача, енергоефективні рішення для стисненого повітря, промислова обробка повітря, економія енергії в виробництві