como tornar o seu Compressor de ar mais eficiente

o ar comprimido é uma das formas de energia mais utilizadas em muitas indústrias, com aproximadamente 70% dos fabricantes usando um sistema de ar comprimido.

o ar comprimido pode ser uma das formas mais caras de energia para as fábricas, muitas vezes usando mais energia do que outros equipamentos. Um cavalo de potência de ar comprimido requer oito cavalos de potência de eletricidade. Com muitos compressores de ar funcionando com eficiência tão baixa quanto 10%, muitas vezes há muito espaço para melhorias. Felizmente, 50% dos sistemas de ar comprimido em Instalações Industriais de pequena e média dimensão têm oportunidades de conservação de energia a baixo custo.

o que influencia a eficiência energética do compressor de ar? Tais fatores incluem Tipo, Modelo, Tamanho, potência motora, projeto do sistema, mecanismos de controle, usos e cronograma de manutenção. A principal razão para a compressão ineficiente do ar é a perda de calor gerado a partir do aumento da temperatura do ar pressurizado e da fricção causada por muitas partes móveis do sistema.

quando se trata de eficiência do compressor de ar, é importante examinar todo o sistema, que inclui não só o compressor de ar em si, mas Linhas de alimentação, tanques de armazenamento de ar, secadores de ar, receptores e pós-refrigeradores. Ao fazer os ajustes certos em seu sistema de ar comprimido, você pode economizar quantidades significativas de energia e dinheiro.

Melhorar a sua eficiência do sistema com as seguintes abordagens:

Melhorar a Qualidade do Ar de Admissão

Existem três componentes do sistema de compressão de ar que influenciam o desempenho:

1. a Temperatura. A temperatura do ar de admissão determina a densidade do ar. O ar fresco requer menos energia para comprimir.
2. composição. Ar de admissão limpo garante que o ar comprimido pode mover-se mais suavemente através do sistema. O ar sujo contém contaminantes que se acumulam e causam desgaste, bem como redução da capacidade de armazenamento.
3. Humidade. A umidade pode ser prejudicial para um sistema de compressão de ar, uma vez que se acumula dentro do sistema, fazendo com que os componentes enferrujam. Isso pode levar a desgaste e desgaste, bem como vazamentos e redução da capacidade de armazenamento. Ar seco é menos provável de danificar o seu sistema de compressão de ar e ferramentas que executam o trabalho no ponto de uso.

Match the Air Compressor Controls

Air compressor controls match the compressor output with the demands of the compressor system, which may consist of a single compressor or multiple compressors. Tais controles são essenciais para a eficiência do sistema de compressor de ar, bem como para o alto desempenho.

Sistemas de ar comprimido são projetados para manter uma certa gama de pressão e para fornecer um volume de ar que varia com as demandas do usuário final. O sistema de controle diminui a saída do compressor quando a pressão atinge um certo nível. Se a pressão cair, por outro lado, a saída do compressor é aumentada.

os sistemas de controlo mais precisos podem manter uma pressão média baixa sem descerem abaixo dos requisitos do sistema. Abaixo dos requisitos do sistema pode fazer com que o equipamento funcione mal. É por isso que é tão importante combinar os controles do sistema com a capacidade de armazenamento.

os seguintes controlos podem ajudar a aumentar a eficiência dos compressores individuais:

• os comandos de Arranque / paragem ligam e desligam os compressores, dependendo da pressão.
• as funções de carga e descarga descarregam o compressor à pressão de descarga.
• os controlos moduladores gerem a necessidade de fluxo, enquanto os controlos em várias etapas permitem que os compressores operem em condições de carga parcial.
• controlos duais/Auto-duais permitem a selecção do início/paragem ou da carga / descarga.
• uma deslocação variável pode funcionar em duas ou mais condições de carga parcial.
• as unidades de Velocidade Variável ajustam continuamente a velocidade do motor para satisfazer requisitos de procura variáveis.
• sistemas com múltiplos compressores usam controles mestre do sistema para coordenar todas as funções necessárias para otimizar o ar comprimido.Os controles mestre do sistema podem coordenar sistemas de ar comprimido quando a complexidade excede as capacidades dos controles locais e de rede. Tais controles podem monitorar componentes do sistema e também dados de tendência para melhorar as funções de manutenção.
• os controladores de pressão/fluxo armazenam ar de pressão mais elevada, o que pode ser usado mais tarde para atender às flutuações na demanda.

um sistema bem concebido deve utilizar o seguinte:: controle de demanda, armazenamento, controles de compressor, boas localizações de sinal e estratégia de controle geral. O objetivo principal de tal sistema é fornecer ar comprimido na menor pressão estável, ao mesmo tempo em que suporta flutuação com ar comprimido armazenado de maior pressão.

para compressores múltiplos, os controles de sequenciação podem atender a demanda por compressores rodando para atender cargas do sistema, enquanto os desligam quando não são necessários. Os controles de rede também ajudam a gerenciar cargas para todo o sistema.

melhorar o Design do sistema

existem cinco maneiras de melhorar o design do seu sistema de compressor de ar.

1. endireitar o caminho. Linhas de distribuição estreitas ou curvas agudas nessas linhas de distribuição podem causar um aumento do atrito e queda de pressão no sistema, o que significa menos pressão atingindo o ponto de uso. Um design melhor sem tantas curvas e laços deve produzir mais pressão usando a mesma energia.
2. poupar energia quando necessário. Um tanque de armazenamento, ou receptor, pode amortecer mudanças de demanda de curto prazo e reduzir o ciclo on/off. Um tanque também pode evitar que a pressão do sistema caia abaixo dos Requisitos mínimos de pressão quando a demanda está em seu mais alto. Uma queda de pressão pode fazer com que a pressão do sistema aumente, o que pode resultar em perda de pressão do ar. Os tanques são dimensionados dependendo da potência do compressor. Um compressor de ar de 50 hp, por exemplo, Precisa de um tanque de recepção de ar de 50 galões.
3. arrefecer o ar de admissão. Uma vez que a energia necessária para comprimir o ar frio é menor do que a energia necessária para comprimir o ar mais quente, você pode reduzir a energia necessária para a compressão, movendo a entrada do compressor para uma área sombreada fora. Uma redução de 20 graus Fahrenheit, por exemplo, pode reduzir os custos operacionais em quase 3,8%.
4. utilize vários compressores pequenos. Compressores de ar grandes podem ser muito ineficientes porque eles usam mais energia por unidade enquanto operam com uma carga parcial. Tais sistemas podem se beneficiar do uso de muitos compressores menores com controles de sequenciamento, permitindo que partes do sistema sejam desligadas simplesmente desligando alguns dos compressores.
5. recuperar o calor residual. Calor residual pode ser usado para ferver água para aquecimento e aquecimento de água. Uma unidade de recuperação de calor devidamente projetada pode recuperar 50-90% da energia elétrica utilizada na compressão de ar.
6. localiza perto de áreas de alta demanda. Ao localizar receptores de ar perto de fontes de alta demanda, é mais fácil atender a demanda com redução da capacidade global do compressor.

considere as necessidades de ar comprimido

1. Examine o perfil de carga. Um sistema de ar comprimido devidamente concebido deve considerar o perfil de carga. Se houver grandes variações na demanda de ar, o sistema terá que funcionar de forma eficiente quando estiver sob carga parcial. Os compressores múltiplos proporcionarão um uso de energia mais econômico quando houver grandes flutuações na demanda.
2. minimizar a procura artificial. A procura Artificial é o excesso de ar necessário para uma utilização não regulamentada quando se utiliza uma pressão superior à necessária para aplicações. Se uma aplicação requer 50 psi e recebe 90 psi, o sistema está produzindo ar não utilizado. Os reguladores de pressão no uso final podem minimizar a demanda artificial.
3. determinar a pressão correcta necessária. Os níveis de pressão exigidos devem ter em conta as perdas do sistema causadas por filtros, tubagens, separadores e secadores. Aumentar a pressão de descarga aumentará a demanda de uso não regulamentado, como vazamentos. Por outras palavras, o aumento da pressão irá gerar um aumento da ineficiência. Por exemplo, um aumento de 2-psi na pressão de cabeçalho vai aumentar o consumo de energia em até 1 por cento por causa do consumo de ar não regulamentado. Para economizar energia, você deve considerar como alcançar alto desempenho, reduzindo a pressão do sistema.
4. examinar a oferta e a procura adequadas. Verifique se os compressores de ar não são demasiado grandes para utilização final. Considerar toda a utilização final, quantificando o volume de ar necessário para cada aplicação. Uma avaliação geral de todo o seu sistema de ar comprimido deve ajudar a investigar o sistema de distribuição para problemas e minimizar utilizações inadequadas do ar.
5. utilizar diagramas em bloco e perfis de pressão. Diagramas em bloco ajudarão a identificar todos os componentes de um sistema de compressão de ar. Um perfil de pressão revela a queda de pressão no sistema, que deve fornecer feedback para ajustar os controles. Para completar um perfil de pressão, você precisará fazer medições da entrada para o compressor, o diferencial entre o separador ar/lubrificante e o interstage em compressores multicelulares. Através do login de dados pressões do sistema e fluxo de ar, você pode determinar interrupções do sistema, cargas intermitentes, mudanças do sistema e Condições Gerais. Variações de pressão e fluxo de ar podem ser gerenciadas com controles do sistema para minimizar o impacto na produção.
6. utilizar armazenamento de ar comprimido. O armazenamento pode controlar os eventos de demanda durante os picos de demanda, reduzindo a taxa de decaimento e a quantidade de queda de pressão. Ele também pode proteger as operações críticas de outros eventos no sistema desligando um compressor, se necessário.

minimizar a queda de pressão

gotas de pressão ocorrem à medida que o ar comprimido viaja através do sistema de distribuição. As quedas de pressão excessivas podem causar mau desempenho e elevado consumo de energia. A pressão cai a montante do sinal do compressor resultando em menor pressão de operação para o usuário final. Isto requer maiores pressões para atender as configurações de controle do compressor. Antes de adicionar capacidade ou aumentar a pressão do sistema, certifique-se de reduzir as quedas de pressão no sistema. Os equipamentos de ar comprimido devem funcionar à menor pressão de funcionamento eficiente para obter melhores resultados.

as seguintes formas de reduzir as gotas de pressão são::

• manter o design adequado do sistema. A razão mais comum para a queda de pressão excessiva é o uso de tamanho inadequado tubo entre o cabeçalho de distribuição e o equipamento de produção. Isso pode acontecer se você escolher tubagens com base na demanda média de ar comprimido esperada sem considerar a taxa máxima de fluxo.
• manter equipamento de filtragem e secagem do ar para minimizar a humidade.
• assegurar que os filtros se encontram livres de sujidade que restringe o fluxo de ar e provoca quedas de pressão. A manutenção e substituição atempadas dos elementos filtrantes é fundamental para reduzir a queda de pressão.
• escolha separadores, secadores, filtros e aftercoolers com a menor queda de pressão possível. Um diferencial de pressão típico para um filtro, mangueira e regulador de pressão é de 7 libras por diferencial de polegada quadrada (psid).
• escolha reguladores, Mangueiras, lubrificadores e conexões que ofereçam o melhor desempenho no diferencial de pressão mais baixo.
• reduzir a distância que o ar percorre através do sistema de ar comprimido.

muitas ferramentas podem operar de forma eficaz com um suprimento de ar de 80 libras por bitola de polegada quadrada (psig) ou menos. Ao reduzir a pressão de descarga do compressor de ar, você pode reduzir as taxas de vazamento, melhorar a capacidade e economizar dinheiro. As reduções da pressão de funcionamento, no entanto, podem exigir modificações nos reguladores de pressão, filtros e tamanho de armazenamento. Tenha em mente que, se a pressão do sistema cair abaixo dos Requisitos Mínimos, o equipamento pode deixar de funcionar corretamente.

a redução das gotas de pressão permite que um sistema opere de forma mais eficiente a pressões mais baixas. Para máquinas que utilizam grandes quantidades de ar comprimido, operar o equipamento em níveis de pressão mais baixos pode proporcionar uma economia de energia significativa. Componentes como cilindros de ar maiores podem ser necessários para manter a funcionalidade adequada a níveis de pressão mais baixos, mas a economia de energia deve exceder o custo de equipamento adicional.Os sistemas de compressão de ar mal mantidos podem causar desperdício de energia e dinheiro. Isso torna importante verificar constantemente seus sistemas para vazamentos, desgaste prematuro e acumulação de contaminantes.

1. Fix leaks. O ar desperdiçado é a principal causa de perda de energia em sistemas de compressão de ar, desperdiçando até 20 a 30% da saída de um compressor. Mesmo pequenas fugas podem ser muito caras, vazando grandes quantidades de ar ao longo do tempo, se não corrigidos. Tenha em mente que a perda de ar é proporcional ao tamanho da fuga e à quantidade de pressão de fornecimento no sistema.

vazamentos não só de energia desperdiçada, mas também causam quedas na pressão do sistema que tornam as ferramentas de ar menos eficientes. Esta falta de pressão significa que o equipamento irá funcionar mais tempo para alcançar os mesmos resultados. Aumento do tempo de execução também significa manutenção adicional e até mesmo tempo de inatividade.

detectar e fixar fugas pode reduzir a perda de energia para menos de 10 por cento da saída do compressor. Fugas podem ser encontradas em qualquer lugar do sistema de ar comprimido, mas a maioria das fugas ocorrem em reguladores de pressão, armadilhas de condensados abertos e válvulas de Fecho, desconectações, juntas de tubos, vedantes de rosca, engates, mangueiras, tubos e acessórios.

para estimar a fuga no seu sistema de ar comprimido, faça medições que determinarão o tempo necessário para o compressor carregar e descarregar. Fugas de ar farão o ciclo do compressor ligado e desligado por causa das gotas de pressão causadas por fugas. Calcular a percentagem de fugas totais utilizando a seguinte forma: fugas (%) = . Num sistema bem mantido, a percentagem deve ser inferior a 10%. Um sistema mal mantido revelará fugas iguais ou superiores a 20%.

• detecção de fugas. Um detector acústico ultrassônico oferece a melhor chance de localizar vazamentos, reconhecendo os sons de assobio. Detectores ultrassônicos oferecem o benefício da velocidade, precisão, facilidade de uso, versatilidade e a capacidade de executar testes enquanto o equipamento está em execução.

se não tiver um detector de fugas ultrassónico, pode aplicar água em sabão com escovas de tinta a pontos de risco prováveis.

• reparação de fugas. Uma vez que você localizar uma fuga, repará-la pode simplesmente ser uma questão de apertar conexões. No entanto, também pode exigir a substituição de engates, secções de tubos, mangueiras, juntas, armadilhas, acessórios e drenos. Certifique-se de encaixá-los com o selante de fio adequado.

até que possa reparar uma fuga, pode reduzir as fugas reduzindo a pressão no sistema de ar comprimido. Estabilizar a pressão do cabeçalho do sistema na faixa mais baixa para minimizar a taxa de vazamento.

• prevenção. Um programa adequado de prevenção de fugas pode ajudar a identificar e resolver futuras fugas. Também ajudará a manter um sistema de compressão de ar eficiente, estável e rentável. Um programa de prevenção de fugas pode ser benéfico ao fazer o seguinte:
  • determinar o custo das fugas de ar. Isto servirá de base para determinar a eficácia das reparações.
  • identificar fugas. Embora um detector de vazamento acústico ultrassônico é mais eficaz, um medidor portátil também pode ajudar a identificar vazamentos.
  • documenta as fugas. Documente o tamanho, localização, tipo e custo estimado de uma fuga para que você possa rastrear onde e como as fugas ocorrem.
  • priorizar fugas maiores.
  • ajustar os controlos para maximizar a utilização de energia.
  • reparação de documentos. Essa documentação pode indicar o equipamento que pode estar a causar problemas recorrentes.
  • revisões periódicas. Verificações periódicas irão ajudar a manter o seu sistema eficiente.

1. mudar filtros. São utilizados filtros para garantir que o ar limpo chegue aos utilizadores finais. Poeira, sujidade e graxa podem entupir filtros, causando uma queda na pressão do ar do sistema. Se os filtros não forem limpos, as gotas de pressão podem exigir mais energia para manter a mesma pressão. Além disso, certifique-se de usar queda de baixa pressão, filtros de longa duração e também Filtros de tamanho com base na taxa máxima de fluxo.
2. manutenção. Certifique-se de que existem procedimentos para a manutenção do sistema de ar comprimido e que os funcionários são devidamente treinados nesses procedimentos. Isto deverá manter o sistema a funcionar de forma eficiente durante os próximos anos.Felizmente, Existem muitas abordagens para melhorar a eficiência do seu sistema de ar comprimido. Com a manutenção adequada, não há nenhuma razão para o seu sistema não pode fornecer economia de custos, juntamente com o alto desempenho.Os compressores de ar eficientes de Quincy

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   Este post foi modificado pela última vez em 10 de junho de 2020