Basınçlı hava, fabrikadaki en pahalı enerji biçimlerinden biridir: elektriği önce havaya, sonra harekete çevirirsiniz ve her aşamada kayıp vardır. Havanın nerede harcandığını bilmek, hem kompresörü doğru seçmenin hem de tasarruf noktalarını bulmanın başlangıcıdır.
Serbest hava ve sıkıştırılmış hava
Kompresör kataloğundaki debi (m³/dk), emilen atmosfer havasının hacmidir ve serbest hava (FAD) olarak adlandırılır. Silindir ise sıkıştırılmış havayla dolar. Bu yüzden silindir hacmini, mutlak basınç oranıyla çarparak serbest havaya çevirmemiz gerekir.
Silindir tüketimi
Çift etkili bir silindir ileri harekette piston tarafını, geri harekette çubuk tarafını doldurur. Havanın boşaldığı çevrimde kullanılan hava, dolduğu hacim kadardır.
V₂ = π · (D² − d²) / 4 · strok (geri)
Çevrim başına serbest hava = ( V₁ + V₂ ) · ( p_ö + 1,013 ) / 1,013
Örnek. Ø63 / Ø20 silindir, strok 200 mm, 6 bar, dakikada 30 çevrim. V₁ = 0,623 L, V₂ = 0,561 L, toplam 1,184 L. Serbest havaya çevirince çevrim başına 8,2 L, dakikada 246 L, yani 0,25 m³/dk. Yalnız bir silindir için küçük görünür, ancak bir hatta bu tür onlarca silindir vardır ve eklenen boru hacmi, valf boşlukları ayrı tüketim yaratır.
Enerji karşılığı
Vidalı kompresörlerde 7 bar civarında özgül enerji tüketimi tipik olarak 6–7 kW / (m³/dk) düzeyindedir, yani yaklaşık 0,10–0,12 kWh/m³. Kendi kompresörünüzün gerçek değerini, enerji sayacı ve debi ölçümüyle bulmak en doğrusudur. Aşağıdaki araç 0,11 kWh/m³ ile başlar.
Küçük kaçak, büyük fatura
Bir delikten çıkan hava miktarı delik alanıyla, yani çapın karesiyle artar. 6 bar civarında keskin kenarlı bir delik için yaklaşık değer:
Diğer basınçlarda yaklaşık olarak mutlak basınçla orantılı ölçeklenir. Sıcaklığı 20 °C, delik kenarını keskin ve boşalma katsayısını yaklaşık 0,8 kabul eden bir tahmindir. Gerçek kaçaklar (gevşek rakor, çatlak hortum, aşınmış conta) farklı olabilir; bu bir büyüklük mertebesi içindir.
1 mm'lik bir delik yaklaşık 0,9 L/s, yani dakikada 50 L'den fazla havayı boşa verir. Yıllık 6000 saat çalışan bir sistemde bu 2 MWh'in üzerinde elektriktir. Bir fabrikada onlarca küçük kaçak, kompresör kapasitesinin yaklaşık yüzde 20–30'unu tüketebilir. Bu aralık sektör uygulamalarında sık anılır, ancak kendi tesisinizde ölçmek gerekir: üretim durmuşken kompresörün yükte çalışma süresi ya da sayaçtan okunan debi, kaçak toplamını verir.
Hesap araçları
Tek etkili silindirde yalnız piston tarafı hacmi alınır, yay odası atmosfere açıktır. Boru ve valf iç hacimleri dahil değildir. Maliyet için elektrik birim fiyatınızı girin.
Yaklaşık değerdir. Gerçek kaçak miktarını ölçmek için tesis genelinde sayaç ya da yükte çalışma süresi yöntemini kullanın.
Tasarruf için sırayla yapılacaklar
- Kaçakları bulun ve kapatın. Üretim durmuşken fısıltı sesi dinleyin, köpüklü sıvı kullanın ya da ultrasonik kaçak dedektörüyle tarayın. Sökülüp takılan rakorlar, hızlı geçmeler ve hortumlar en sık kaynaklardır.
- Kullanılmayan hatları ve makineleri izole edin. Mesai sonunda ya da makine devre dışıyken ana vanayı kapatan bir elektrik valfi basit ve ucuz bir çözümdür.
- Basıncı ihtiyaca göre ayarlayın. Her fazladan 1 bar basınç, kompresör enerjisini yaklaşık yüzde 6–8 artırır ve kaçak debisini de yükseltir. Basınç düşürmeden önce en kötü noktadaki tüketicinin gerçekten ne kadar basınca ihtiyacı olduğunu ölçün.
- Üfleme işlemlerini gözden geçirin. Açık uçlu boru yerine üfleme memesi, sürekli yerine darbeli üfleme ya da yüksek hacimli fan kullanmak büyük tüketim düşüşü sağlar.
- Gerektiğinde elektrik ya da hidrolik düşünün. Sürekli kuvvet tutan ya da uzun süre çalışan tüketicilerde, havayla yapılan işin enerji maliyeti çoğu zaman elektrik ya da hidrolik çözümden yüksektir.
- Ölçün. Bir debimetre ve enerji sayacı, yapılan her iyileştirmenin sonucunu görmenizi sağlar.
Bu yazı genel mühendislik bilgisi içerir ve ön boyutlandırma amaçlıdır. Projeye özgü hesaplarda ilgili standartları ve bileşen üreticisinin kataloğunu esas alın. Hesap aracı sonuçları, kendi tasarım doğrulamanızın yerine geçmez.
Projeniz için hesap, tasarım ya da saha desteği gerekirse bize yazın.