Trykkluftteknikk - KAESER Kompressorer

More documents

Recommendations

Info

Det er med trykkluft som alt annet i livet: Djevelen ligger ofte i detaljen, og små årsaker kan få store konsekvenser – i både positiv og negativ betydning. Mye viser seg også ved nærmere ettersyn å være 1. Hva er trykkluft? annerledes enn det så ut til ved første øyekast. Trykkluften kan ved ugunstige betingelser være dyr, men med de riktige rammebetingelsene være meget kostnadseffektiv. Så kanskje vil våre tips komme til å bety mer for deg på lang sikt enn bare noen velmenende råd. Her i første kapittel vil vi begynne med å klargjøre fire begreper innen trykkluftteknikken, og hva du bør være oppmerksom på i denne sammenhengen. 1. Leveringsmengde En kompressors leveringsmengde er den ukomprimerte luftmengden som kompressoren komprimerer, og sender inn i trykkluftnettet. Standardene DIN 1945, del 1, tillegg F og ISO 1217, tillegg C fastsetter den korrekte målingen av denne mengden. Tidligere fantes i tillegg CAGI-Pneurop-anbefalingen PN 2 CPTC 2. Når leveringsmengden skal måles, går man frem på følgende måte: Først måles temperatur, atmosfærisk trykk og luftfuktighet ved luftinntaket for hele anlegget. Deretter måles det maksimale arbeidstrykket, trykklufttemperaturen og luftvolumet som transporteres til kompressoranleggets trykkluftuttak. Til slutt blir volumet V2 som måles ved trykkluftuttaket, beregnet tilbake med hensyn til innsugningsbetingelsene ved hjelp av gassligningen (se fig. 1). Resultatet av denne beregningen er kompressoranleggets leveringsmengde. Denne må ikke forveksles Nominell motoreffekt med kompressorblokkens leveringsmengde (blokkleveringsmengde). Vær oppmerksom på at: DIN 1945 og ISO 1217 kun angir blokkleveringsmengden. Dette gjelder også for den tidligere CAGI-Pneuropanbefalingen PN 2 CPTC 1. V 1 = V 2 x P 2 x T 1 T 2 x F 1 2. Motorutgangseffekt Med motorutgangseffekt menes effekten som kompressorens drivmotor overfører mekanisk til motorakselen. Den optimale verdien for motorutgangseffekt, hvor man oppnår en optimal elektrisk virkningsgrad uten å overbelaste motoren, og effektfaktoren cos ϕ nås, ligger i samme område som den nominelle motoreffekten. Denne finner du på elektromotorens typeskilt. NB! Hvis motorutgangseffekten ligger for langt fra den nominelle motoreffekten, arbeider kompressoren uøkonomisk og/eller er utsatt for en for stor slitasje. 3. Spesifikk effekt Spesifikk effekt betegner forholdet mellom den tilførte elektriske inngangseffekten og den produserte luftmengden ved tilsvarende arbeidstrykk. Den elektriske inngangseffekten som tilføres kompressoren er summen av alt elektrisk effektforbruk av alle drivenheter i en kompressor for eksempel hovedmotor, viftemotor, oljepumpemotor, stillstandsoppvarming etc. Hvis det er behov for å vite den spesifikke effekten for en beregning av kostnadseffektivitet, bør man ta utgangspunkt i hele anlegget og maksimalt arbeidstrykk. For å gjøre dette blir verdien av det totale elektriske effektforbruket ved maksimalt trykk dividert på verdien av leveringsmengden fra anlegget ved maksimalt trykk. 4. Elektrisk opptakseffekt Det elektriske effektforbruket er den effekten som kompressorens drivmotor forbruker fra det elektriske nettet ved en bestemt mekanisk belastning av motorakselen (motorutgangseffekt). Det tilsvarer motorutgangseffekten pluss motortap. Med til motortap hører både elektriske og mekaniske tap på grunn av motorlager og motorlufting. Det ideelle elektriske effektforbruket ved det nominelle punktet P kan beregnes med følgende formel: P = U n x l n x √3 x cos ϕ n U n , l n , og cos ϕ n finner du på elektromotorens typeskilt. 5. EPACT – den nye formelen for energisparende drivkraft USAs bestrebelser på å redusere energibehovet for trefase-asynkronmotorer resulterte i loven "Energy Policy Act" (forkortet EPACT), som trådde i kraft i 1997. Siden 1998 har KAESER tilbudt skruekompressorer med motorer som samsvarer med de strenge kravene i denne standarden, også for det europeiske markedet. "EPACT-motorene" har store fordeler: a) Lavere driftstemperaturer De interne tapene av virkningsgrad som oppstår som følge av oppvarming og friksjon kan for mindre motorer utgjøre opp til 20 % av effektforbruket, og for motorer på 160 kW og oppover fra 4 til 5 %. EPACT-motorer varmes derimot betydelig mindre opp, og har dermed også mindre varmetap: Mens en konvensjonell motor ved normal belastning har en temperaturøkning på ca. 80 K med en temperaturreserve på 20 K i isolasjonsklasse F, vil en EPACT/EFF1motor under samme driftsbetingelser kun ha en temperaturøkning på ca. 65 K og en temperaturreserve på 40 K. Internt motortap, er tatt med i motorvirkningsgraden Avgitt trykkluftmengde Tilbakeført elektrisk effekt b) Lengre levetid Lave driftstemperaturer betyr en lavere termisk belastning på motor, lager og klemmeboks. Dette gir som fordel nummer to en lengre levetid for motoren. c) 6 prosent mer trykkluft med mindre energi Mindre varmetap fører ikke minst til bedre kostnadseffektivitet. KAESER kunne derfor gjennom å tilpasse kompressoren nøyaktig til EPACT-motorens muligheter, øke anleggenes leveringsmengde med opp til 6 %, og forbedre den spesifikke effekten med opp til 5 %. Dette betyr høyere kapasitet, kortere kompressordriftstider og mindre energiforbruk for hver produsert kubikkmeter trykkluft. 4 5 Energiforbruk
Det har i mange år pågått en faglig diskusjon blant ekspertene om hva som er den mest kostnadseffektive måten å etterbehandle trykkluft på. Kjernen i diskusjonen dreier seg om hva slags kompressorsystem som 2. Økonomisk etterbehandling av trykkluft produserer oljefri trykkluft på den mest kostnadsgunstige måten. Uavhengig av påstandene fra de enkelte produsentene står i dag uten tvil følgende fast: En høy, oljefri trykkluftkvalitet kan oppnås både med oljefri komprimering og med olje- eller væskekjølte kompressorer. Det som avgjør hvilket system du skal velge bør derfor være kostnadseffektiviteten. 1. Hva er egentlig ”oljefri trykkluft”? I henhold til ISO-standard 8573-1 kan trykkluft som har et oljeinnhold på mindre enn 0,01 mg/m³ (inkludert oljedamp) betegnes som oljefri. Dette er omtrent fire hundredeler av det som finnes i atmosfærisk luft. Denne mengden er så forsvinnende liten at den knapt kan påvises. Men hva med kvaliteten på kompressorens innsugningsluft? Den er naturligvis i stor grad avhengig av omgivelsesbetingelsene. Selv i normalt belastede områder kan hydrokarboninnholdet i luften på grunn av industri- og trafikkutslipp ligge på mellom 4 og 14 mg/m³. I industriområder hvor olje brukes som smøremiddel og kjøle- og prosessmedium, kan bare mineralol- jeinnholdet ligge langt over 10 mg/m³. I tillegg kommer forurensninger som hydrokarboner, svoveldioksid, sot, metaller og støv. 2. Hvorfor etterbehandle? Alle kompressorer, uansett type, fungerer som en gigantisk støvsuger som suger inn forurensninger, som konsentreres når luften komprimeres, og hvis trykkluften ikke etterbehandles, sendes videre til trykkluftnettet. a) Trykkluftkvalitet ved ”oljefrie” kompressorer Dette gjelder spesielt for kompressorer med oljefri komprimering. På grunn av belastningene nevnt i punkt 1. er det ikke mulig å produsere oljefri trykkluft med en kompressor som kun har et 3-mikron støvfilter. Oljefrie kompressorer har ingen etterbehandlingskomponenter ut over disse støvfiltrene. b) Trykkluftkvalitet ved væske-/ eller oljekjølte komperessorer I olje-/væskekjølte kompressorer blir derimot aggressive stoffer nøytralisert av kjølevæsken (oljen) og faste stoffer delvis vasket ut av trykkluften. Til tross for den høyere renhetsgraden på den produserte trykkluften gjelder det samme for denne komprimeringstypen: Etterbehandling må til. Med kun oljefri eller oljekjølt komprimering er det ikke mulig å oppnå den oljefri trykkluftkvaliteten som er definert i ISO 8573-1. c) Trykklufttørking som basis Grunnlaget for all behovstilpasset etterbehandling er en tilstrekkelig tørking av trykkluften. I de fleste tilfeller er energisparende kjøletørking den mest kostnadseffektive metoden (se kapittelet ”Hvorfor tørke trykkluften?”, s. 9). 3. Valg av riktig kompressorsystem Når oljefrie kompressorsystemer anbefales for noen bruksområder, og olje-/væskekjølte systemer anbefales for andre, bør man ikke fokusere på trykkluftkvaliteten som de enkelte systemene kan oppnå, men snarere på kostnadseffektiviteten. Denne bestemmes fremfor alt av energi- og vedlikeholdskostnadene, som kan utgjøre opp til 90 % av trykkluftkostnadene. Brorparten på 75 til 85 % utgjøres av energiutgiftene. I lavtrykkområdet mellom 500 mbar (a) og ca. 3 bar (a) er for eksempel oljefri systemer som rotasjonsblåsere [opp til 2 bar (a)] meget energigunstige. Fra 4 bar (a) til 16 bar (a) er imidlertid væske- eller oljekjølte skruekompressorer de såkalte ”oljefri” systemene overlegne når det gjelder kostnadseffektivitet. Allerede fra 5 bar (a) må ”oljefri” kompressorer ha to komprimeringstrinn for å oppnå et fornuftig forhold mellom effektbehov og trykkluftleveringsmengde. Det store antall nødvendige kjølere, høye turtall, et enormt omfattende styringssystem, vannkjøling og høye anskaffelseskostnader, gjør bruk av oljefri komprimering i dette trykkområdet økonomisk tvilsomt. I tillegg er trykkluften fra ”oljefri” kompressorer på grunn av svovelinnholdet i innsugningsluften og kondensatdannelse kjemisk aggressiv: pH-verdien ligger på mellom 3 og 6. Velg etterbehandlingsgrad etter behov og bruksområde: Trykkluftetterbehandling med kjøletørker (trykkduggpunkt + 3 °C) Brukseksempler: Valg av etterbehandlingsgrad ISO 8573-1 1) Optimal luftrenhet og på renromsteknikk forespørsel 4 1 4. Etterbehandling med KAESER-renluftsystem Moderne væske- eller oljekjølte skruekompressorer har ca 10 % høyere virkningsgrad enn oljefri kompressorer. Renluftsystemet som er utviklet av KAESER for væske- eller oljekjølte skruekompressorer, gjør det mulig å spare opp til 30 % mer ved produksjon av oljefri trykkluft. Med dette systemet oppnås en restoljemengde på mindre enn 0,003 mg/m³. Dette er langt under grenseverdien fastsatt av ISO-standarden. Systemet omfatter alle etterbehandlingskomponenter for produksjon av den nødvendige trykkluftkvaliteten. Avhengig av bruksområdet, benyttes kjøle- eller adsorpsjonstørkere (se også kapittelet «Hvorfor tørke trykkluften», s. 9) og forskjellige filterkombinasjoner. På den måten kan alle trykkluftkvalitetsklassene bestemt av ISO-standarden, fra tørr, via partikkelfri, og frem til teknisk oljefri og steril trykkluft, produseres på en driftssikker og kostnadseffektiv måte. 5. Etterbehandlingsskjema Som en håndsrekning til brukeren, finnes skjemaet ovenfor på en hver ny brosjyre for skrukompressorer fra KAESER. Med utgangspunkt i bruksområdet kan man på et øyeblikk finne den riktige kombinasjonen av komponenter. 6 7 Meierier, bryggerier Produksjon av nærings- og nytelsesmidler Særlig ren transportluft, kjemiske anlegg Optimal luftrenhet og på renromsteknikk forespørsel 4 1 Farmasøytisk industri Vevemaskiner, fotolaboratorier Sprøytemaling, pulvermaling Emballasjeteknikk, styre- og instrumentluft Vanlig arbeidsluft, sandblåsing med kvalitetskrav Kuleblåsing Kuleblåsing uten kvalitetskrav Transportluft foravløpssystemer Ingen kvalitetsspesifikasjoner 1 1 2 1 1 1 2 2 3 3 8 For ikke-frostsikre trykkluftnett: Trykkluftetterbehandling med adsorpsjonstørker (trykkduggpunkt ned til -70 °C) Optimal luftrenhet og renromsteknikk Farmasøytisk industri, meierier, bryggerier Produksjon av mikrochips, optikk, produksjon av nærings- og nytelsesmidler Lakkeringsanlegg Optimal luftrenhet og renromsteknikk Prosessluft, farmasøytisk industri Fotolaboratorier Særlig tørr transportluft, sprøytemaling, fintrykkregulator Støv Vann Olje Mikro organismer 1 på forespørsel 2 1 2 4 4 4 4 4 4 4 4 7 7 9 9 1-3 1-3 1-3 1-3 1 1 1 1 1 1 2 3 3 4 4 5 1 1 1 2 KAESER FST DHS FE FST KAESER ACT FF FE KAESER skruekompressorer Andre merker FD DHS på forespørsel KAESER DHS DHS DHS DHS KAESER DHS på forespørsel KAESER KAESER på forespørsel FST 1 1-3 1 KAESER 1 på forespørsel Støv Vann Olje 1 1-3 1-3 1-3 1 1 1 Mikro organismer DHS FE DHS på forespørsel KAESER DHS FST KAESER KAESER FG KAESER FFG FD ACT KAESER KAESER FD KAESER KAESER KAESER KAESER KAESER * * FF KAESER FB KAESER * * FC KAESER KAESER T ECD Kompressor THNF KAESER KAESER KAESER AT FE ECD KAESER Aquamat KAESER *i kjøletørkere, serien TG til TI kan FE-mikrofilter monteres som opsjon. Filter Trykkluftbeholder AT FE ZK KAESER KAESER Montering ved meget varierende trykkluftbehov KAESER KAESER KAESER KAESER Filter Trykkluftbeholder T ZK Montering ved meget varierende trykkluftbehov KAESER KAESER KAESER KAESER KAESER Kompressor THNF Aquamat Forklaringer: THNF = Lommefilter for rengjøring av støvholdig og meget forurenset innsugningsluft ZK = Syklonutskiller for utskilling av kondensat ECD = ECO-DRAIN elektronisk nivåstyrt kondensatavleder FB = Forfilter FC = Forfilter FD = Etterfilter (slitasjepartikler) FE = Mikrofilterfor utskilling av oljetåke og faststoffpartikler FF = Mikrofilter for utskilling av oljeaerosoler og faststoffpartikler FG = Aktivkullfilter for absorbering av oljedamp FFG = Mikrofilter/aktivkull-kombinasjon T = Kjøletørker til trykklufttørking, trykkduggpunkt ned til +3 °C AT = adsorpsjonstørker til trykklufttørking, trykkduggpunkt ned til -70 °C ACT = Aktivkulladsorber for absorbering av oljedamp FST = Sterilfilter for trykkluft uten mikroorganismer Aquamat = Kondensatetterbehandlingssystem DHS = Trykkholdesystem Urenheter i trykkluften: + Støv – + Vann/kondensat – + Olje – + Mikroorganismer – Filtreringsgrad: Klasse ISO 8573-1 Faststoffer/støv 1 ) Fukt 2 ) Maks. partikkelstørrelse µm Maks. partikkeltetthet mg/m³ Samlet oljeinnhold 2 ) Trykkduggpunkt (x=vannandel i g/m³ flytende form) mg/m³ 0 F. eks for optimal luftrenhet og renromsteknikk, tilgjengelig etter avtale med KAESER 1 0,1 0,1 ≤ - 70 ≤ 0,01 2 1 1 ≤ - 40 ≤ 0,1 3 5 5 ≤ - 20 ≤ 1 4 15 8 ≤ + 3 ≤ 5 5 40 10 ≤ + 7 – 6 – – ≤ + 10 – 7 – – x ≤ 0,5 – 8 – – 0,5 < x ≤ 5 – 9 – – 5 < x ≤ 10 – 1 ) iht. ISO 8573-1:1991 (Spesifikasjonene for partikkelinhold følger ikke ISO 8573-1:2001, da grenseverdiene som er definert her gjelder klasse 1 renrom). 2 ) iht. ISO 8573-1:2001
Page 1 and 2: www.kaeser.com Trykkluftteknikk Gru
Page 3: Innholdsfortegnelse 04 1. Hva er tr
Page 7 and 8: Kondens er et uunngåelig biprodukt
Page 9 and 10: Til tross for alle fordelene er try
Page 11 and 12: Med tanke på energiprisene som sti
Page 13 and 14: År etter år forsvinner tusenvis a
Page 15 and 16: Bunnløst sluk eller sparebøsse? T
Page 17 and 18: Kompressorer omdanner nesten 100 %
Page 19 and 20: Stadig flere trykkluft- brukere vel
Page 21: www.kaeser.com KAESER - hjemme over

Trykkluftteknikk - KAESER Kompressorer

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?