Recupero dei costi energetici nei sistemi di aria compressa

Esaminare il sistema ad aria compressa

Durante un recorrido por el sistema de aire comprimido, además de las fugas obvias, se deberían buscar puntos donde exista pérdida de presión. Muchas veces se pasa por alto que en las tuberías exista pérdida de presión, pero la medición de la pérdida de presión a plena carga de producción es muy importante. En un sistema bien diseñado, las tuberías de interconexión entre el suministro de aire y las tuberías de distribución no deberían presentar pérdidas de presión. Los errores más comunes en las tuberías que se pueden encontrar son:

• Una connessione a T può avere una linea di alimentazione di aria compressa che tenta di inserirsi in un flusso d'aria. Questo tipo di connessione è comune e la turbolenza causata dall'ingresso a 90º spesso equivale a una caduta di pressione di 2 o 3 psi.
• Un ingresso angolato di 30 o 45 gradi, invece di una T, elimina questa perdita di pressione. Il raccordo a T presenta perdite 15 volte superiori rispetto all'ingresso direzionale. Il costo aggiuntivo per l'installazione dell'ingresso direzionale è trascurabile.
• L'uso di gomiti a 90 gradi invece di gomiti a raggio lungo è un'altra fonte di perdita di pressione. I gomiti standard creano il 25% in più di turbolenza rispetto a quelli a raggio lungo o a spazzata. Ancora una volta, la differenza di costo è trascurabile durante l'installazione iniziale.

Dimensionamento dei tubi

Il tubo deve essere dimensionato in base alla lunghezza e alla portata necessarie, per le quali si utilizzano tabelle convenzionali di caduta di pressione che mostrano le perdite in funzione della pressione di ingresso, del diametro del tubo e della portata. Deve essere selezionata una dimensione del tubo che non generi perdite di carico. In caso di dubbio, il costo dell'installazione deve essere confrontato con quello della dimensione successiva del tubo. La maggior parte del costo del materiale in un'installazione di tubazioni è rappresentato dalla manodopera, dalle valvole e dai raccordi. Ricorda che la dimensione del tubo non deve necessariamente essere uguale a quella della valvola, poiché è possibile passare a un tubo più grande per ridurre al minimo la caduta di pressione e i costi.

Controllo sistema aria compressa

Un tubo piccolo non è un male, a meno che non ci sia troppa aria che cerca di circolare attraverso di esso. Le pressioni nei punti critici devono essere misurate, sia simultaneamente con un'apparecchiatura di monitoraggio multicanale, sia, almeno, in sequenza con un singolo indicatore di pressione di alta qualità. I manometri standard dei produttori di apparecchiature originali e di fornitura non sono solitamente precisi per misurare il differenziale di pressione nei punti critici con diversi manometri. La portata che attraversa la tubazione deve essere misurata o calcolata per fare la migliore scelta di dimensionamento.

Alcuni consigli utili per il risparmio sui costi energetici nei sistemi di aria compressa

Molte volte i rilevatori di livello, gli interruttori rapidi e le linee di alimentazione del processo vengono selezionati in base a dimensioni, convenienza e prezzo, senza considerare la portata o la caduta di pressione. Per avere successo nel risparmio costi energetici nei sistemi ad aria compressa sia dal lato della distribuzione che del processo, è fondamentale identificare la pressione effettiva più bassa che consente al processo di funzionare con prestazioni ottimali. La programmazione può quindi essere fornita al minor costo possibile, utilizzando tutte le variabili a disposizione: tubazioni, connessioni, controlli di flusso di pressione, stoccaggio adeguato, ecc.

Il sistema di distribuzione

Il controllo della caduta di pressione sul lato della domanda è ugualmente importante. Filtri e essiccatori a valle devono essere selezionati con portate note e cadute di pressione accettabili.

Il progettista dovrebbe sempre verificare questi fattori. Un filtro sovradimensionato produce una caduta di pressione molto inferiore, una durata significativamente maggiore e un costo non eccessivamente superiore. Bisogna prestare attenzione al sovradimensionamento dei filtri coalescenti. C'è un punto in cui un maggiore sovradimensionamento annulla l'azione coalescente efficace.

Raffreddamento di armadi

Esistono altre opportunità di risparmio a valle. Spesso, gli armadi di controllo elettronico del sistema vengono raffreddati con aria compressa del sistema, aria compressa raffreddata a vortice o unità di refrigerazione. La loro sostituzione con tubi di calore offre un risparmio potenziale di 3,5-4 kW ciascuno. I tubi di calore sono disponibili in molte dimensioni.

Prese d'aria

È possibile utilizzare un amplificatore d'aria che consumi meno aria compressa aspirando una quantità significativa di aria ambiente e mescolandola direttamente nel flusso d'aria. Queste unità hanno rapporti di amplificazione da 6,5:1 a 25:1. È possibile risparmiare da 10 a 17 CV per stazione di soffiaggio.

Pompe a membrana ad aria

Le pompe a diaframma ad aria sono intrinsecamente efficienti e il loro punto di forza è la tolleranza ai fluidi aggressivi e la capacità di funzionare a secco senza subire danni. Offrono diverse vie per ottenere un significativo risparmio di aria, il che si traduce in una diminuzione di costi energetici nei sistemi ad aria compressa.  Le pompe elettriche sono significativamente più efficienti ed esistono pompe a diaframma azionate elettricamente.

Si raccomanda di considerare l'uso di controlli elettronici o a ultrasuoni per spegnere automaticamente le pompe pneumatiche quando non sono necessarie. Ricordare che la pompa dell'aria utilizza la maggior quantità di aria quando non pompa nulla.

La bomba funciona a la menor presión posible la mayor parte del tiempo? Cuanto mayor es la presión, mayor es el consumo de aire. Por ejemplo, la bomba en una operación de empaquetado de filtros no necesita una presión alta excepto durante las etapas finales del ciclo de empaquetado de filtros. Se deben disponer de los controles para proporcionar una presión reducida en las primeras etapas y una mayor presión más tarde.

Aria ad alta pressione applicata male

Il sistema dovrebbe essere rivisto attentamente per identificare i potenziali risparmi energetici derivanti dall'utilizzo di aria a pressioni più basse.

Risparmio energetico tramite recupero di calore

I compressori a vite raffreddati ad olio consentono un potenziale recupero della potenza del motore compresa tra l'85 e il 90% sotto forma di aria riscaldata. Il calore della compressione in un'unità raffreddata ad acqua può anche riscaldare l'acqua di processo quando tale possibilità esiste. Se l'aria o l'acqua riscaldate possono compensare un'altra fonte di calore, si ottiene un recupero di energia identificabile.

Manutenzione

La manutenzione sul lato di alimentazione ha un impatto diretto sul consumo energetico. Condizioni di aspirazione scadenti riducono la pressione di aspirazione del compressore, costringendolo a funzionare più a lungo per fornire i parametri nominali.

Le attività di manutenzione sono fondamentali per la durata dei sistemi ad aria compressa. Scopri le nostre Consigli redditizi per la manutenzione dei compressori d'aria.

Conclusioni sui costi energetici nei sistemi di aria compressa

L'osservazione, la misurazione, i calcoli e il trattamento dell'aria compressa consentono di identificare i costi energetici nei sistemi ad aria compressa e poter così prendere le migliori decisioni per poter implementare misure di risparmio negli impianti di produzione.

L'aria compressa è un servizio pubblico che consuma molta energia: è tra sette e otto volte più costosa dell'elettricità. Esistono importanti opportunità sia dal lato dell'offerta che dal lato della domanda affinché qualsiasi programma ottimizzi le opportunità economiche. Il modo migliore per farlo è attraverso una valutazione del sistema di aria compressa o un audit completo condotto da professionisti che sviluppi un profilo del costi energetici nei sistemi ad aria compressa e generare piani efficaci a breve e lungo termine.

Se vuoi ampliare le tue conoscenze su come risparmiare energia, continua a seguirci consigli per aumentare l'efficienza dei compressori d'aria e ridurre i costi.