کمپرسورهای هوای فشرده

تفاوت کمپرسورهای سرعت ثابت با کمپرسورهای سرعت متغیر

تنها یک تفاوت بین کمپرسورهای هوای فشرده با سرعت ثابت و کمپرسورهای هوای فشرده با سرعت متغیر وجود دارد. کمپرسورهای هوا با سرعت متغیر انتخاب مطلوبی برای شرکت هایی هستند که قصد کاهش هزینه های انرژی را در صنعت خود دارند.

چطور بفهمیم که کمپرسورهای هوای متغیر برای ما مناسب است؟

کمپرسور هوای فشرده با سرعت متغیر چیست؟

یک کمپرسور هوای فشرده VSD  فرکانس ارسالی به موتور را در زمان های مختلف نسبت به تقاضای سیستم کنترل می کند و برای این کار نیاز به انرژی کمتری دارد. وقتی تقاضا برای هوای فشرده بیشتر باشد، VSD به طور خودکار فرکانس موتور کمپرسور هوا را افزایش می دهد تا بسته به نیاز CFM هوا بیشتر یا کمتر خارج شود. اما در کمپرسورهای هوای سرعت ثابت کمپرسور هوا همیشه با بالاترین CFM کار می کند تا همیشه آماده پاسخگویی به نیاز متقاضی باشد.

به عنوان مثال، اگر کمپرسور هوای ثابت  100HP  داشته باشید و هیچ باری از نیروگاه نداشته باشید ممکن است 30 تا 70 درصد انرژی هدر رود. از طرف دیگر یک کمپرسور VSD در شرایط مشابه تقریبا ورودی انرژی صفر خواهد داشت. یک کمپرسور هوای فشرده VSD 100 HP درصورت کمبود تقاضا تا 20 تا 35 HP بسته به تقاضای کارخانه خروجی را کاهش می دهد. هنگام کار با سرعت کمتر کمپرسور VSD بسیار کارآمدتر است و انرژی کمتری صرف می کند.

مزایای کمپرسورهای هوای VSD

یک کمپرسور هوا VSD قادر است میزان انرژی مصرفی را بنابر نیاز و در پاسخ به CFM در زمان به صورت واقعی تنظیم کند. این ویژگی، بخصوص برای شرکت هایی که نیاز های هوای فشرده آنها در طول شبانه روز یا فصل های مختلف، متفاوت است، مزایای قابل توجهی را فراهم می کند.

ذخیره انرژی

بزرگترین مزیت کمپرسور هوای VSD صرفه جویی در مصرف انرژی است. یک کمپرسور با سرعت ثابت همیشه مقدار انرژی مورد نیاز برای تامین حداکثر تقاضای هوای فشرده را مصرف می کند. هنگامی که تقاضا برای هوای فشرده کمتر است، کمپرسورهای VSD باعث کاهش RPM و درنتیجه کاهش مصرف برق می شوند. بسته به کل حجم هوای فشرده استفاده شده در تاسیسات و میزان تغییر در فرآیندها، این کاهش می تواند سالانه به صدها، هزارها و یا حتی ده ها هزار دلار پس انداز در مصرف انرژی گردد. برای کارخانه هایی که بیشترین میزان تنوع را در فرآیندهای خود دارد این مدل کمپرسورها باعث بیشترین  صرفه جویی در انرژی می شود. در برخی موارد اپراتورها می توانند هزینه های انرژی سیستم های هوای فشرده را تا 70 درصد کاهش دهند.

شروع با جریان کم

موتورهای کنترل کمپرسورهای VSD کار را با جریان کم آغاز می کنند و بسته به تقاضا روند را افزایش می دهند، اما موتورهای سرعت ثابت هنگام شروع نمی توانند سرعت را کاهش یا افزایش دهند و سرعت در هرحال ثابت است. هنگامی که یک موتور کمپرسور هوای ثابت فعالیت خود را شروع می کند، انرژی اولیه می تواند تا 600 درصد معمول افزایش یابد. یک کمپرسور VSD از یک Soft شرع/توقف استفاده می کند، که به طور خودکار سطوح شتاب را کاهش و یا افزایش می دهد و آن را کنترل می کند، این کار باعث کنترل آمپر در ساعات پیک مصرف می گردد. همچنین این کار باعث کاهش فشار در توزیع نیروی برق داخلی می گردد. شرکت های برق گاهی جریمه های زیادی برای کارخانه هایی که در ساعات اوج مصرف کار می کنند را اعمال می کند، که این گونه موتورها از چنین جریمه هایی جلوگیری می کند.

ماندگاری سیستم

یک موتور VSD سرعت موتور و عملکرد کمپرسور را بهینه می کند. این کار باعث کاهش فشار بر اجزای مکانیکی و الکترونیکی و افزایش طول عمر سیستم می گردد و همچنین باعث به حداقل رساندن خرابی اجزای سیستم می گردد.

فشار ثابت کارخانه

کمپرسورهای هوای VSD فشار سازگارتری را برای عملکرد کارخانه ها ایجاد می کنند. یک کمپرسور با سرعت ثابت به دلیل نحوه کنترل جریان هوا با استفاده از دریچه های ورودی، در باند فشار نسبتا گسترده ای کار می کنند. این باندها ممکن است بیش از +/- 10 – 30 PSIG  باشد، به این معنی که فشار تخلیه ممکن است بسیار متفاوت از عملکرد سیستم باشد. یک سیستم VSD از کنترل های الکترونیکی استفاده می کند و با تلرانس های بازتری کار می کند، کمپرسور معمولا در باند +/-1.5 PSIG کار می کند. این به معنای فشار تخلیه بسیار سازگارتر برای همه فرآیندهای خط تولید است، که از هوای فشرده استفاده می کنند. تلرانس بازتر همچنین به این معنی است که کمپرسور می تواند در فشار تحویل پایینتر کار کند درحالی که حداقل فشار کاری لازم نیز برای سیستم حفظ شود.

مشوق های انرژی

بسیاری از شرکت های برق انگیزه هایی را برای تولید کنندگان فراهم می کنند تا سیستم های خود را به سیستم های کم مصرف مانند کمپرسورهای VSD ارتقا دهند. شرکت های برق این تولید کنندگان را تشویق می کنند زیرا VSD باعث کاهش بار کلی شبکه برق می شود و جهش های ناگهانی تقاضای شبکه که باعث قطع شدن برق می شود را به حداقل می رساند. این مشوق ها می تواند هزینه های ارتقا کمپرسورهای VSD جدید را به میزان قابل توجهی جبران کند.

انتخاب کمپرسور هوا با سرعت ثابت و سرعت متغیر

کمپرسورهای هوای سرعت متغیر دارای مزایای زیادی هستند، اما این بدان معنا نیست که آنها انتخاب درستی برای هر مجموعه ای هستند. نحوه استفاده از هوای فشرده، میزان تنوع در فرآیندهای خط تولید و ویژگی تاسیسات در انتخاب بین کمپرسور هوای سرعت ثابت و متغیر تاثیرگذار است.

زمان استفاده از کمپرسور هوا با سرعت متغیر

اکثر کاربران هوای فشرده می توانند از به روز رسانی کمپرسور به VSD بهره مند شوند. کمپرسورهای هوای VSD بیشترین صرفه جویی در مصرف انرژی را برای تاسیسات با تنوع زیاد در نیازهای CFM خود فراهم می کنند. برای مثال:

شرکت هایی با شیفت های کاری متعدد که نیازهای مختلف CFM دارند به عنوان مثال شیفت های 2 و 3 با تقاضای کمتری نسبت به شیفت کاری 1 دارند.

شرکت هایی با تنوع فصلی بالا

برنامه هایی که تقاضا در طول شیفت کاری یا بین مشاغل به طور قابل توجهی در نوسان باشند.

کمپرسورهای VSD برای فرآیندهایی که باید در فشار عملیاتی بسیار فشرده کار کنند نیز مناسب است.

زمان استفاده از کمپرسور هوا با سرعت ثابت

کمپرسورهای هوا با سرعت ثابت هزینه های اولیه کمتری دارند، بنابراین می توانند انتخاب خوبی برای شرکت های با دسترسی محدود به صندوق های سرمایه باشند. قطعات، هزینه های تعمیر و نگهداری نیز معمولا برای کمپرسورهای سرعت ثابت کمتر است. با این حال، لازم به یادآوری است که صرفه جویی در مصرف انرژی برای کمپرسورهای VSD همراه با مشوق های انرژی ممکن است اختلاف هزینه بین یک کمپرسور هوا با سرعت ثابت و سرعت متغیر را با گذشت زمان از بین ببرد.

کمپرسورهای سرعت ثابت ممکن است در سناریوهایی که تغییرات CFM حداثل است و سیستم هایی که همیشه در یک رنج نزدیک CFM عمل می کنند، کارآمدتر باشد. کمپرسورهای سرعت ثابت برای شرکت های زیر مناسب هستند:

شرکت هایی که تنوع بسیار کمی در تقاضای هوای فشرده دارند، مانند شرکت هایی که برپایه برنامه های رباتیک 24/7/365 اجرا می شوند.

شرکت هایی که منبع تغذیه پرنوسانی دارند، زیرا کمپرسورهای VSD به نوسانات برق ورودی بسیار حساس هستند.

شرکت هایی که امکانات و شرایط فوق العاده کثیف، غبارآلود یا با رطوبت بالا دارند. بردهای الکترونیکی کمپرسورهای VSD بسیار به میزان کثیفی یا گرد و غبار حساس هستند، پس شرکت هایی که در این شرایط قرار دارند اجازه دارند از کمپرسور با سرعت ثابت استفاده کنند. همانطور که گفته شد، می توان یک سیستم فیلتراسیون به کابین بردهای الکترونیکی متصل کرد تا از مزایای صرفه جویی در مصرف برق استفاده کرد.

استفاده از هردو کمپرسور سرعت ثابت و سرعت متغیر

کمپرسورهای هوای فشرده

در بسیاری از موارد بهترین گزینه استفاده همزمان از یک کمپرسور سرعت ثابت و یک کمپرسور VSD در کنار یکدیگر است. استفاده از چندین کمپرسور هوای کوچکتر به جای یک کمپرسور بزرگ به این معنی است که شما می توانید حداقل بخشی از تاسیسات خود را خاموش نگه دارید و در مواقع نیاز آن را فعال کنید و یا هنگامی که کمپرسوری نیاز به تعمیر دارد آن را جایگزین کنید. کمپرسور دوم می تواند حدود 50% از هوای فشرده شما را تامین کند. ترکیب هر دو نوع کمپرسور به شما امکان می دهد که ضمن صرفه جویی در برخی از هزینه ها، از هزینه های صرفه جویی شده در استفاده از کمپرسورهای VSD نیز بهره مند شوید.

هنگام کار همزمان هر دو کمپرسور، کمپرسور VSD باید ظرفیت بیشتری نسبت به کمپرسور سرعت ثابت داشته باشد، نحوه عملکرد آنها را در ذیل شرح داده ایم:

کمپرسور VSD ، کمپرسور بزرگتر می باشد و به عنوان کمپرسور اصلی عمل می کند. هنگامی که نیاز به هوای فشرده کم باشد، تنها این کمپرسور فعال خواهد بود، و با انرژی کمتری پاسخگوی هوای فشرده مجموعه خواهد بود.

وقتی تقاضای هوای فشرده بیش از ظرفیت کمپرسور VSD باشد، کمپرسور سرعت ثابت را روشن نمایید. طبق تعریف کمپرسور سرعت ثابت با حداکثر توان خود یعنی 100% ظرفیت خود کار می کند، سپس کمپرسور VSD ، RPM خود را برای تامین کل تقاضا تنظیم می کند.

استثنا در این مورد این است که بار پایه زیاد باشد، یا هنگامی که چندین کمپرسور روی یک سیستم کار می کنند که توسط یک ترتیب سنج کنترل می شوند.

منبع:

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *