برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده
برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده . هنگام اندازه گیری تاٌسیسات هوای فشرده تصمیمات متعددی باید گرفته شود.
ابتدا باید نقشه کلی از این کاربردها و فرایند را تهیه نمود. تا بتوان مبنای صحیحی برای برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده در اختیار داشت.
حوزه هایی که باید در برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده مورد توجه قرار گیرند:
ارزیابی هوای مورد نیاز، ظرفیت ذخیره سازی و فضا برای توسعه آتی میباشد. چون فشارکاری تاٌثیر به سزائی در مصرف انرژی دارد، عامل مهمی به حساب می آید.
گاهی اقتصادیتر است که برای دامنه فشار متفاوت از کمپرسورهای متفاوت استفاده نمود. کیفیت هوای فشرده فقط مربوط به مقدار رطوبت هوا نیست. بلکه مسائل محیطی نیز مستقیماً کیفیت هوا را تحت تأثیر قرار می دهند.
بوها و میکروارگانیزمهای موجود در هوا عوامل مهمی هستند.
کیفیت محصول،عدم پذیرشها،محیط کاری و محیط بیرون را تحت تأثیر قرار میدهند.
اینکه نصب کمپرسورباید متمرکز یا نامتمرکز باشد، بر میزان فضای موردنیاز و طرحهای توسعه تأثیر میگذارد.
از نقطه نظر اقتصادی و محیطی
مهم است که امکان بازیافت انرژی را در مراحل اولیه بررسی کنیم. معمولاً این امر سریعاً به سرمایه گذاری بر میگردد.
سپس این امکان وجود دارد تأسیساتی را طراحی کنیم که انعطاف پذیری مطلوبی داشته باشد.
محاسبه فشار کاری ( Calculating the working pressure )
تجهیزات هوای فشرده در یک تاٌسیسات میزان فشار کاری لازم را تعیین میکند.
فشارکاری مناسب به عواملی بستگی دارد. کمپرسور، طراحی سیستم هوای فشرده و لوله کشی،شیرآلات خشک کنهای هوای فشرده،فیلترها .
تجهیزات متفاوت در یک سیستم میتوانند به فشار متفاوتی نیاز داشته باشند. بطور معمول، بالاترین فشار، فشار لازم در تاٌسیسات را تعیین میکند. فشار تجهیزات دیگر در نقاط مصرف با شیرهای کاهش فشار تاٌمین میشون .
در موارد بحرانیتر این متد نمیتواند اقتصادی باشد. برای نیازهای بخصوص یک کمپرسور مجزا میتواند راه حل خوبی باشد.
افت فشار سریعاً با افزایش جریان، افزایش مییابد. اگر تغییری در مصرف باشد، اقتصادیتر است که تاٌسیسات را با این وضعیت انطباق دهیم.
فیلترها، فیلترهای گرد و غبار مخصوص،در ابتدا افت فشار پایینی دارند. اما در زمانی مسدود میشوند در افت فشار پیشنهاد شده تعویض میگردند. در اینجا زمان تعویض فیلتر از جمله عواملی است که نیاز به محاسبه دارد.
کنترل جریان کمپرسور نیز باعث تغییراتی در فشار میشود. باید
لازم است که محاسبات را بر طبق مثال زیر نظام بندی کرد :
فشار مصـرف کننده نـهایی به عـلاوه افت فـشار تعیین می کند، کمپرسور نیاز به تولید چه فشاری دارد.
همانند مثال بالا، با اضافه کردن افت فشار در سیستم می توان فشارکاری را تعیین کرد.
در برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده گنجانده شود.
محاسبه هوای مورد نیاز ( Calculation the air requirement )
هوای فشرده مورد نیاز اسمی توسط مصرف کننده هوا تعیین میشود. این نیاز به عنوان مجموع مصرف هوای تمام ابزارها، ماشینها و فرایندهای موجود محاسبه میشود.
ضریب مصرفی را که تجربی حاصل شده است باید در برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده مدنظر باشد.
علاوه بر نشتی ها ، فرسودگی و تغییرات آتی باید در میزان هوای مورد نیاز مورد توجه قرار گیرد.
روش ساده برای تخمین میزان هوای مورد نیاز کنونی و آینده ترکیب هوای مورد نیاز و ضریب مصرف است.
در این محاسبه لازم است که فهرستی از تجهیزات فراهم آوریم. در این فهرست میزان مصرف هوای مورد انتظار هر دستگاه و ضریب مصرف گنجانده میشود.
اگر اطلاعاتی درباره مصرف هوا یا ضریب مصرف در اختیار نبود، میتوان از مقادیر استاندارد استفاده کرد.
برآورد ضریب مصرف برای ابزارها مشکل است
بنابراین باید در کاربردهای مشابه مقادیر محاسبه شده را با مصرف اندازه گیری شده مقایسه کرد.
مثلا وقتی که مصرف کننده توان بالا مورد استفاده قرار میگیرند، برای دوره طولانی(۳ تا۱۰دقیقه)کاربرد مستمر دارند.
لازم است تعداد دستگاه های تاٌمین کننده حداکثرهوای مصرفی کل تخمین زده شود. ظرفیت کمپرسور در ابتدا توسط مقدار اسمی کل هوای فشرده مورد نیاز تعیین میشود.
میزان جریان خروجی آزاد کمپرسور باید این میزان مصرف هوا را در برگیرد. ظرفیت ذخیره محاسبه شده در درجه اول توسط هزینه تولید به هدر رفته هوای فشرده تعیین میشود.
تعداد کمپرسورها و اندازه مشترک با توجه به میزان انعطاف پذیری، سیستم کنترل و بازده انرژی تعیین میشود.
در بعضی تاسیسات یک کمپرسور جوابگوی تاٌمین هوای فشرده است. سیستم برای اتصال سریع یک کمپرسور قابل حمل آماده سرویس دهی است.
یک کمپرسور قدیمیتر می تواند به عنوان منبع نیروی ذخیره کم هزینه مورد استفاده قرار گیرد.
اندازه گیری مقدار هوای مورد نیاز ( Measuring the air requirement )
با یک تجزیه و تحلیل عملیاتی میتوان عوامل کلیدی درباره برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده بدست آورد. همچنین می توان بررسی کرد که تولید چه مقدار هوای فشرده بهینه است.
مهم است که تاٌمین هوای فشرده بر اساس شرایط متداول جاری قرار داشته باشد. همزمان با اینکه حدود مناسبی برای توسعه در تأسیسات ساخته میشود. بررسی عملکردی شامل اندازه گیری داده های عملیاتی میباشد. که این داده ها احتمالاً توسط بازرسی دستگاههای هوای فشرده طی دوره زمانی مناسب تکمیل میگردند.
این تجزیه و تحلیل باید در طول یک هفته انجام گیرد. دوره اندازه گیری باید به دقت انتخاب شود.
داده های ذخیره شده میتوانند این موقعیت را فراهم آورند. که مقیاس ها و تغییرات در عملکرده های کمپرسور را شبیه سازی کرد. بدین ترتیب اهمیت اقتصاد کل تأسیسات را بررسی کرد.
عواملی نظیر زمانهای باردهی و زمانهای هرزگردی نیز با ارزیابی کلی عملکردهای کمپرسور ارتباط دارند. این عوامل پایه و اساس ارزیابی ضریب باردهی و هوای فشرده مورد نیاز در طول روز یا هفته کاری را تشکیل میدهد .
ضریب باردهی را نمی توان فقط از روی ساعت سنجش مقدار کارکرد کمپرسور قرائت کرد.
همچنین یک تجزیه و تحلیل عملیاتی از دستگاهها، پایه و اساس بازیافت انرژی پتانسیل را ارائه میدهد. غالبا بیش ازً %۹۰ انرژی تاٌمین شده را میتوان بازیابی کرد.
با این تجزیه و تحلیل می توان پاسخهای مربوط به اندازه گیری و نیز روشهای عملکردی تأسیسات را ارائه داد.غالباً میتوان فشارکاری را در زمانهای معینی کاهش داد. سیستم کنترل را میتوان به منظور توسعه کاربر کمپرسور به همراه تغییراتی در تولید اصلاح کرد.
عامل مهم دیگر این است که هرگونه نشتی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم.
برای تولید مقادیرکم هوا در طول شب و آخر هفته، باید توجه کرد استفاده از کمپرسورهای کوچکتر برای برآورده ساختن این نیاز مقرون به صرفه است.
موتورهای الکتریکی ( Electric motors )
خنک کاری در ارتفاعات بالا و هوای رقیق باعث صدمه رسارندن به موتور الکتریکی میشود. برای موتورهای استاندارد این امکان وجود داشته باشد تا ارتفاع ۱۰۰۰متر و با دمای˚C40بدون انحراف از داده های مجاز اسمی درست کار کنند.
توجه کنید که برای بعضی از کمپرسورها کارائی موتور در ارتفاعات بالا بیشتر از توان گرداننده مورد نیاز کمپرسور مورد آسیب قرار میگیرد.
ماشین های احتراقی ( Combustion engines )
کاهش در فشار محیط، افزایش دما یا کاهش در رطوبت، میزان اکسیژن را در هوای ورودی کاهش میدهد. بدین ترتیب توان قابل حصول از موتور نیز کاهش می یابد. میزان افت توان محور گردنده به نوع موتور و روش هواگیری آن بستگی دارد.
وقتیکه درجه حرارت از ˚C 30 پایینتر بیاید ، رطوبت نقش کمتری را ایفاء می نماید( کمتر از %۱ به ازاء هر ۱۰۰۰متر).
توجه کنید که توان موتور سریع تر از توان مورد نیاز محور گردنده افت میکند.
منبع : Atlas Caspian Industrial Group – برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده
تاٌسیسات متمرکز فشرده سازی هوا
نصب متمرکز کمپرسور های در بیشتر موارد راه حل خوبی است. به این علت که نسبت به نصب چندین کمپرسور بطور غیر متمرکز ارزانتر است. دستگاههای کمپرسور را میتوان بطور مؤثری با یکدیگر مرتبط ساخت. این امر باعث مصرف کمتر انرژی میشود.
نصب دستگاهها بصورت متمرکز باعث فرابینی و هزینه کمتر و شرایط بهتر برای بازیافت انرژی میشود.
محوطه کلی مورد نیاز برای نصب کمپرسور کمتر می شود. فیلترها،خنک کننده ها وتجهیزات کمکی دیگر و هوای ورودی را میتوان بطور بهینه اندازه گیری کرد.
عایقهای صوتی نیز آسان تر نصب می شوند. سیستمی که از چندین کمپرسوردر یک تاٌسیسات مرکزی تشکیل شده باشدمناسب است. این سیستم می تواند برای افزایش بازدهی بطور ترتیبی کنترل شود.
کمپرسور بزرگ نمیتواند تمام هوای فشرده مورد نیاز را بدون اتلاف انرژی و بازدهی برآورده سازد.
به عنوان مثال
سیستمهای دارای کمپرسور بزرگ، همراه کمپرسور کوچکتر جهت استفاده در شیفت شبانه یا آخر هفته کاربرد دارند.
عامل دیگری که باید در نظر گرفت تأثیری که یک موتور الکتریکی بزرگ بر روی شبکه جریان برق اصلی دارد.
تاٌسیسات فشرده سازی هوای غیر متمرکز
اندازه گیری در ارتفاع بالا
بررسی کلی ( General )
فشار و دمای محیط در ارتفاعات بالاتر از سطح دریا کاهش می یابد. این مسأله نسبت فشار را کمپرسورها و تجهیزات مرتبط با آن تحت تأثیر قرار میدهد. که در عمل به این معنی است که مصرف انرژی و هوا را تحت تأثیر قرار میدهد.
تغییرات همچنین بطور همزمان قدرت اسمی موجود موتورهای الکتریکی و موتورهای احتراقی را تحت تأثیر قرار میدهند.
باید آگاه باشید که چگونه شرایط محیطی مصرف کننده نهایی را تحت تأثیر قرار می دهد:
آیا این میزان جریان جرم مخصوص برای مثال، در یک فرایند است؟
آیا این همان میزان جریان حجم مورد نیاز شما است؟
آیا این همان فشار مطلق یا مافوق فشار است که برای اندازه گیری مورد استفاده قرار گرفت؟
آیا دمای هوای فشرده مهم است؟
این موارد،شرایط متفاوتی برای برآورد ظرفيت تاسيسات هواي فشرده که در ارتفاع بالایی نصب میشود، ایجاد میکند.
تأثیر بر روی یک کمپرسور
عوامل مهم درانتخاب صحیح کمپرسور در مواقعی که شرایط غیراز شرایط ذکر شده میباشد:
– ارتفاع بالای سطح دریا یا فشار محیط.
– دمای محیط.
– رطوبت.
– دمای مبرد.
– نوع کمپرسور.
– منبع تغذیه قدرت.
این عوامل مقدمتاً موارد زیر را تحت تأثیر قرار می دهند :
– حداکثر فشار کاری.
– ظرفیت.
– مصرف توان.
– نیازهای خنک کاری.
مهمترین عامل، تغیرات فشار ورودی در ارتفاع است.
کمپرسوری با نسبت فشار ۸ در سطح دریا، در ارتفاع ۳۰۰۰ متری (تحت شرایطی که فشار کاری ثابت است)دارای نسبت فشار۱/۱۱خواهد بود.
دمای محیط ، رطوبت و دمای ماده خنک کننده ، عملکرد کمپرسورها را تحت تأثیر قرار می دهند .
