Tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén là một việc vô cùng quan trọng trong hệ thống công nghiệp hiện nay. Ở các bài viết trước chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về khí nén là gì? Cách tạo ra khí nén rồi phải không ạ. Hiện nay theo các số liệu công bố thì khí nén chiếm một phần chi phí đáng kể trong sản xuất công nghiệp lên đến 12% và có thể chi phí tăng lên đến 40% ở một số cơ sở và doanh nghiệp sản xuất. Điều này có nghĩa là bất kỳ khoản tiết kiệm năng lượng khí nén nào mà bạn có thể đạt được sẽ có tác động lớn đến tổng mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải CO2 của nhà máy và giảm thiểu chi phí điện năng khi sử dụng các loại máy nén khí. Cùng chúng tôi tìm hiểu về một số cách giảm thiểu chi phí sử dụng điện năng trong hệ thống khí nén và ở các loại máy nén khí sử dụng điện các bạn nhé
Tổng quan về tiết kiệm điện trong hệ thống khí nén
Cách tạo ra khí nén bằng máy nén khí
Ở bài viết Khí nén là gì chúng tôi đã giới thiệu qua về khí nén, việc tạo ra khí nén trong công nghiệp hiện nay là từ các loại máy nén khí. Chủ yếu các máy nén khí hiện nay sử dụng năng lượng điện để chuyển từ không khí sang dạng khí nén đưa vào sử dụng
Các loại máy nén khí sử dụng các dòng mô tơ điện, lấy không khí xung quanh nó nén ở áp suất 3000PSI trở lên để tạo thành khí nén, phần đa số hiện nay sử dụng các động cơ, mô tơ điện để sử dụng. Trong công nghiệp hiện đại ngày nay thì năng lượng khí nén là dạng năng lượng rất quan trọng và cần thiết với các ứng dụng tự động hóa, các ứng dụng yêu cầu đóng mở nhanh và an toàn thì 100% đều phải sử dụng khí nén làm năng lượng
Vì sao nên tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén
Như đã trình bày ở các phần của hệ thống khí nén thì khí nén được tạo ra bằng hệ thống máy nén khí sử dụng năng lượng điện. Chính vì vậy tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén và đặc biệt cho các loại máy nén khí là việc làm vô cùng ý nghĩa với doanh nghiệp hiện nay.
- Giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất giúp tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp
- Giảm giá thành sản phẩm đối với các doanh nghiệp sản xuất
- Kịp thời phát hiện rò rỉ khí nén để có thể xử lý kịp thời
- Đưa ra giải pháp tiết kiệm đúng cách giúp chúng ta tối ưu hóa được hệ thống sử dụng
- Việc tiết kiệm điện năng cho hệ thống khí nén công nghiệp giúp đảm bảo được an ninh năng lượng quốc gia đặc biệt là an ninh năng lượng điện để phục vụ cho công việc sản xuất kinh doanh
Thông tư số 02/2014/TT – BCT về tiết kiệm năng lượng
Ở thông tư này đề cập đến vệc tiết kiệm các dạng năng lượng sử dụng trong công nghiệp mà ở đây có nhắc đến ”SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN” như sau:
MỤC 9. SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN
Điều 23. Yêu cầu vận hành hiệu quả năng lượng đối với hệ thống khí nén
1. Đảm bảo cấp khí nén hiệu quả cho các quá trình công nghệ yêu cầu.
2. Sử dụng các công nghệ, thiết bị nén khí phù hợp nhất với yêu cầu sử dụng của hệ thống. Các tiêu chí lựa chọn máy nén thực hiện theo quy định tại mục 6.1 Phụ lục II Thông tư này. Giảm thiểu các tổn thất trong quá trình cung cấp khí nén tới các thiết bị công nghệ sử dụng.
Điều 24. Các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong hệ thống khí nén
1. Đảm bảo chất lượng khí đầu vào máy nén: khí đầu vào phải đảm bảo sạch, khô và mát; nhiệt độ khí đầu vào ảnh hưởng quan trọng tới hiệu suất năng lượng của máy nén quy định tại mục 6.2 Phụ lục II Thông tư này. Giảm sụt áp suất tại các bộ lọc khí đầu vào để tránh làm giảm hiệu suất máy nén. Tác động của sự sụt áp suất qua bộ lọc khí vào đối với mức tiêu thụ điện quy định tại mục 6.3 Phụ lục II Thông tư này.
2. Tìm và xử lý các rò rỉ khí nén và ngăn ngừa rò rỉ. Thường xuyên kiểm tra các vết rò và tổn thất áp suất ở toàn bộ hệ thống (hàng tháng).
3. Điều chỉnh các hoạt động ở hộ tiêu thụ tại áp suất thấp nhất có thể.
4. Đóng tất cả nguồn cấp khí tới các thiết bị không vận hành.
5. Tách riêng các thiết bị đơn lẻ sử dụng khí nén áp suất cao.
6. Giám mức sụt áp trong hệ thống ống phân phối.
7. Khi có một hoặc nhiều hơn máy nén cấp cho cho một đầu phân phối chung, cần vận hành máy nén sao cho chi phí sản xuất khí nén là nhỏ nhất.
9. Xem xét việc dùng máy nén đa cấp.
10. Giảm áp suất ra càng thấp càng tốt.
11. Tránh đưa khí nén áp suất cao hơn tới toàn bộ dây chuyền chỉ để đáp ứng nhu cầu của một thiết bị cao áp.
12. Áp dụng chiến lược bảo dưỡng phòng ngừa một cách hệ thống cho máy nén và các bộ phận phụ trợ.
13. Đảm bảo rằng nước ngưng phải được loại bỏ khỏi hệ thống phân phối ngay hoặc không có nước ngưng.
14. Kiểm tra các xem kích thước bình tích có thể chứa đủ khí nén cho các nhu cầu lớn trong thời gian ngắn không.
10+ cách tiết kiệm điện trong hệ thống khí nén
Giảm thời gian chạy không tải
Đồng nghĩa với việc tắt thiết bị khi không sử dụng nữa. Theo nghiên cứu trên tạp chí khoa học của Mỹ chỉ ra rằng Có 168 giờ trong một tuần, nhưng hầu hết các hệ thống khí nén chỉ chạy ở mức hoặc gần hết công suất trong khoảng từ 60-100 giờ. Tùy thuộc vào mô hình làm việc của bạn, việc tắt máy nén vào buổi tối và cuối tuần có thể giảm tới 20% hóa đơn năng lượng của bạn.
Chính vì thế hãy tắt nguồn máy nén khí khi không sử dụng để có thể vừa tiết kiệm năng lượng điện và cũng giảm tải đi hoạt động của máy nén khí làm tăng độ bền và tăng tuổi thọ của máy
Loại bỏ hiện tượng rò rỉ khí nén
Sửa chữa các khu vực rò rỉ hiện tại
Một phần tư inch rò rỉ không khí ở áp suất 100 psi sẽ khiến bạn tiêu tốn hơn 2.500 đô la một năm. Hệ thống đường ống cũ hơn năm năm có thể bị rò rỉ lên đến 25 phần trăm. Bởi vì nó cần năng lượng để tạo ra khí nén, bất kỳ không khí nào bị rò rỉ đều bị lãng phí tiền bạc. Khoảng 80 phần trăm rò rỉ không khí không nghe được, vì vậy để giảm thiểu những vấn đề này, sự trợ giúp của bên thứ ba trong việc phát hiện những rò rỉ này có thể là điều cần thiết.
Ngăn chặn hiện tượng rò rỉ mới
Muốn thực hiện việc này bạn cần quan sát, đánh giá chính xác hệ thống của mình đặc biệt là đối với đường ống sử dụng. Một đường ống sạch, khô cho thấy không khí chất lượng tốt và không có vấn đề ăn mòn. Bụi trong đường ống là do các hạt trong khí nén tạo ra. Nếu không khí nén không được lọc, hoặc nếu bộ lọc bị tắc, sẽ xảy ra hiện tượng giảm áp suất và nguy cơ ô nhiễm thành phẩm cuối cùng sẽ tăng lên. Bụi lắng cặn trong đường ống là một tin xấu và phải được khắc phục ngay lập tức. Bụi và bùn trong hệ thống đường ống khí nén sẽ gây ra sự ăn mòn rất nhanh và sẽ làm tăng số lượng rò rỉ lên rất nhiều. Khí nén khô và được lọc giúp đường ống luôn sạch sẽ.
Giảm thiểu được hiện tượng này vừa giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ mà lại giúp chúng ta bảo vệ hệ thống đường ống cũng như nâng cao được chất lượng của năng lượng khí nén
Giảm thiểu áp lực khí nén sử dụng
Một nghiên cứu chỉ ra rằng Mỗi lần giảm áp suất máy nén khí đi 2 psi giảm tiêu thụ năng lượng 1%. Kiểm tra áp suất hệ thống và không nên tăng áp suất để bù đắp cho các rò rỉ hoặc giảm áp suất do các vấn đề về đường ống hoặc bộ lọc bị tắc. Một bộ điều áp khí nén khi chúng ta lắp vào hệ thống có thể giảm đáng kể dải áp suất hoạt động và điều phối sản xuất hiệu quả hơn nhiều.
Biến năng lượng nhiệt của khí nén thành năng lượng hữu ích
Một điều thường chúng ta không hay để ý đó là việc các loại máy nén khí khi sử dụng thường sinh ra một lượng nhiệt năng rất lớn. Câu hỏi đặt ra là chúng ta có thể tận dụng nguồn nhiệt năng này hay không?
Nguyên lý đơn giản tạo ra khí nén là nén không khí tỏa ra nhiệt và có thể thu hồi tới 90% nhiệt lượng đó để sử dụng cho hoạt động của bạn. Ví dụ: bạn có thể sản xuất nước nóng cho phòng vệ sinh hoặc dẫn luồng không khí ấm vào không gian làm việc, nhà kho, bến xếp hàng hoặc lối vào. Số tiền tiết kiệm thực sự có thể tăng lên.
Lắp đúng kích thước máy nén khí
Đây chính là việc làm quan trọng ngay từ khi chúng ta thiết kế hệ thống để đưa vào vận hành và sử dụng. Cần tính toán công suất của dây chuyền và hệ thống một cách chính xác nhất để có thể tối ưu hóa hệ thống. Từ đó lựa chọn các dòng máy nén khí phù hợp không nhỏ quá mà cũng không lớn quá gây thừa thãi và tiêu tốn điện năng. Cần làm rõ một số điểm như sau trước khi quyết định sử dụng máy nén khí:
- Ứng dụng sử dụng máy nén khí cho hệ thống gì
- Cơ sở sản xuất, nhà máy hoặc phân xưởng sử dụng lưu lượng là bao nhiêu?
- Áp suất tối thiểu cần đáp ứng là bao nhiêu
- Nguồn khí nén sử dụng cần không khí sạch và khô hay không
- Một tuần máy hoạt động bao nhiêu giờ? Mỗi năm hoạt động bao nhiêu giờ
- Các ca làm việc bao nhiêu ca mỗi ngày, các ca làm việc có biến động về nhu cầu khác nhau hay không
- Trong tương lai có kế hoạch mở rộng sản xuất thêm nữa hay không
Thường xuyên bảo trì máy nén khí và hệ thống
Máy nén khí hay các dòng máy công nghiệp hiện nay cần phải thường xuyên bảo trì và bảo dưỡng. Việc bảo dưỡng máy nén khí cần lên lịch cụ thể và định kỳ. Cần các kỹ thuật có chuyên môn về dòng máy nén khí để có thể bảo dưỡng máy một cách chính xác nhất. Hệ thống sử dụng khí nén như đường ống, lọc khí, bẫy nước ngưng cũng cần phải thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng
- Bôi trơn máy nén khí, kiểm tra nhớt động cơ, lọc dầu máy theo định kỳ. Vệ sinh sạch sẽ các chi tiết lọc gió ở máy nén khí
- Đối với bộ lọc khí nén thì thường xuyên vệ sinh sạch sẽ, đối với những lọc kém chất lượng, đã sử dụng lâu mà khả năng lọc kém đi chúng ta cũng nên thay mới không nên cố sử dụng làm gì
- Các loại bẫy ngưng: Sử dụng không khí khô giúp nâng cao áp lực khí nén, giảm việc đường ống đọng nước dẫn đến ăn mòn. Nên định kỳ bảo dưỡng các thiết bị này các bạn nhé
Lắp đặt các loại xả nước ngưng ra khỏi hệ thống khí nén
Các bộ lọc nước ngưng cần được lắp ngay khi hoàn thành đường ống dẫn khí nén. Ở các bàì viết về hệ thống khí nén chúng tôi cũng đã đề cập đến các bộ lọc khí nén để loại bỏ nước ngưng và tầm quan trọng của khí nén khô
Ngoài lắp các van xả nước ngưng ra chúng ta cũng cần cải tạo cả hệ thống dẫn nước ngưng sao cho không bị tắc nghẽn, lúc nào cũng đảm bảo việc lưu thông thoát nước ngưng ra khỏi hệ thống ống dẫn các bạn nhé
Cải tạo lại hệ thống đường ống
Đây cũng là một việc vô cùng quan trọng mà chúng ta cần lưu ý. Ngay ở khi thiết kế ban đầu thì việc thiết kế hệ thống đường ống phải tối ưu hóa việc truyền khí nén ở lưu lượng và áp suất mong muốn đến điểm sử dụng. Tăng kích thước của đường ống từ hai đến ba inch có thể giảm áp suất giảm tới 50 phần trăm. Việc rút ngắn khoảng cách mà không khí phải di chuyển có thể làm giảm áp suất giảm khoảng 20-40 phần trăm.
Càng nhiều dòng chảy qua đường ống thì áp suất giảm càng lớn. Độ giảm áp suất trong đường ống tăng theo bình phương của sự gia tăng lưu lượng, có nghĩa là nếu tăng lưu lượng lên gấp đôi thì độ giảm áp suất sẽ tăng lên bốn lần. Đường ống phân phối khí phải có đường kính đủ lớn để giảm thiểu sụt áp.
Chính vì thế cần nghiên cứu kỹ, thiết kế khoa học nhất. Đối với hệ thống đường ống nhà máy đã thiết kế cũ mà lại có thêm nhiều hệ thống mới hoặc phân xưởng mới, nên mạnh dạn đầu tư lại hệ thống đường ống tính ra chi phí ban đầu bỏ ra nhưng về lâu dài lại hiệu quả hơn việc chúng ta cứ sử dụng như vậy
Sử dụng các bình tích áp hợp lý
Theo Thông tư số 02/2014/TT – BCT tiết kiệm năng lượng cũng có nhắc đến việc sử dụng bình tích áp hiệu quả để có thể tiết kiệm được năng lượng điện tiêu thụ cho hệ thống
Khí nén được máy nén khí tạo ra liên tục, không phải tạo ra bao nhiêu là tiêu thụ hết bấy nhiêu mà nó còn được chứa trong bình tích áp khí nén. Cần tính toán hợp lý dung tích của bình chứa đảm bảo tối thiểu nó phải hoạt động khi máy nén khi ngưng hoạt động trong một thời gian ngắn nào đó
Như vậy chúng tôi đã trình bày đầy đủ về việc tiết kiệm điện cho hệ thống máy nén khí và hệ thống khí nén nói chung. Việc tiết kiệm điện năng tiêu thụ đúng cách sẽ làm giảm đi rất nhiều chi phí năng lượng tạo ra giúp tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp đồng thời giảm đi chi phí giá thành sản xuất thành phẩm để có thể cạnh tranh tốt về giá đối với các đơn vị cùng ngành nghề
Tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén cũng đã được nhà nước, bộ tài chính đưa ra các quyết định, thông tư đi kèm nhằm giảm đi mức tiêu thụ điện năng trong công nghiệp hiện nay. Cảm ơn các bạn đã quan tâm và theo dõi bài viết của chúng tôi. Hẹn gặp lại các bạn ở các bài viết tiếp theo, trân trọng và cảm ơn!
Xem các loại van điều khiển khí nén
