Sprężarki przemysłowe – wpływ warunków otoczenia na eksploatację urządzeń

W innowacyjnych procesach produkcyjnych sporo czynności zależy od sprawnego działania układów pneumatycznych. Sprężone powietrze może służyć do poruszania siłowników, obsługi chwytaków, przedmuchiwania elementów oraz sterowania wybranymi mechanizmami. Jego wykorzystanie wymaga jednak uwzględnienia warunków, w jakich pracują maszyny, oraz charakteru wykonywanych zadań.

Sprężarki przemysłowe stanowią źródło powietrza pod ciśnieniem, ale ich wyselekcjonowanie nie sprowadza się wyłącznie do określenia mocy silnika. Znaczenie ma rzeczywista wydajność przy wymaganym ciśnieniu, czas pracy pod obciążeniem oraz sposób reagowania na zmiany poboru. W zakładzie, w którym produkcja odbywa się na kilku liniach, zapotrzebowanie może przekształcać się w zależności od rodzaju wyrobu, liczby uruchomionych stanowisk i kolejnych etapów procesu. W pewnych sytuacjach urządzenie dobrane na bazie średniego zużycia nie radzi sobie w krótkich okresach intensywnej pracy. Z kolei zbyt duży zapas wydajności może oznaczać niepotrzebne koszty zakupu i eksploatacji. Przy kształtowaniu instalacji warto zatem zebrać dane z typowych cykli produkcyjnych i sprawdzić, jak na prawdę bardzo często występują największe obciążenia.

Ważnym elementem oceny jest sposób sterowania pracą źródła sprężonego powietrza. W prostszych układach urządzenie może uruchamiać się po spadku ciśnienia i wyłączać po osiągnięciu ustalonej wartości. Przy zmiennym zapotrzebowaniu takie rozwiązanie może prowadzić do częstych cykli pracy, szczególnie gdy pojemność zbiornika jest niewielka w relacji do poboru. Inne możliwości oferują systemy regulujące wydajność silnika albo ilość dostarczanego powietrza. Nie w każdej instalacji bardziej rozbudowane sterowanie będzie jednakże uzasadnione. Wiele zależy od liczby godzin pracy, profilu obciążenia i różnicy pośród zapotrzebowaniem minimalnym a maksymalnym. Kompresory przemysłowe mogą także współpracować w układzie kilku urządzeń. W takim przypadku jedno z nich może pokrywać podstawowe zapotrzebowanie, a kolejne uruchamiać się w okresach większego poboru. Taki układ wymaga odpowiedniego sterowania, by urządzenia nie pracowały w sposób przypadkowy ani nie konkurowały ze sobą o utrzymanie ciśnienia. Należy także uwzględnić sytuację, w której jedno urządzenie zostaje wyłączone z powodu przeglądu. Sposobność utrzymania produkcji zależy wówczas od wydajności pozostałych jednostek i od tego, czy proces dopuszcza doraźne ograniczenie poboru powietrza.

Na koszty eksploatacji wpływają nie tylko parametry samej sprężarki, lecz również sposób zastosowania energii w całym systemie. Silnik elektryczny pobiera energię w trakcie pracy, a część tej energii zamienia się w ciepło. W współzależności od konstrukcji i warunków działania może ono być odprowadzane do pomieszczenia lub na zewnątrz. W niektórych zakładach rozważa się możliwość odzysku ciepła do ogrzewania pomieszczeń lub podgrzewania wody, jednak opłacalność takiego rozwiązania zależy od zgodności czasu pracy urządzenia z zapotrzebowaniem na ciepło. Osobnym problemem są straty wynikające z nieszczelności. Mały wyciek może być nieprosty do zauważenia podczas normalnej pracy, niemniej jednak sporo takich miejsc powoduje stały pobór powietrza dosłownie wówczas, gdy odbiorniki nie wykonują żadnego zadania. Kontrola instalacji powinna obejmować połączenia, zawory, przewody elastyczne i punkty przyłączeniowe. Warto sprawdzać też nastawy ciśnienia, ponieważ jego podnoszenie ponad wymagany poziom zwiększa zapotrzebowanie na energię i może przyspieszać zużycie niektórych elementów. Jeśli określona maszyna wymaga wyższego ciśnienia niż pozostałe odbiorniki, powinno się ocenić, czy niezbędne jest podnoszenie parametrów w całej sieci, czy możliwe jest zastosowanie odrębnego rozwiązania dla tego stanowiska.

Znaczenie ma także organizacja pomiarów i dokumentowania pracy urządzeń. Bez zapisów dotyczących zużycia energii, czasu działania, ciśnienia i wydajności niełatwo oszacować, czy instalacja pracuje dokładnie tak samo jak uprzednio. Sam wzrost rachunków za prąd nie wskazuje niedwuznacznie na awarię sprężarki. Przyczyną może być powiększenie produkcji, pojawienie się nowych odbiorników, nieszczelność lub pogorszenie przepływu przez zabrudzony szczegół układu. W praktyce przydatne jest porównywanie danych z okresów o zbliżonym obciążeniu, ponieważ pozwala to ograniczyć wpływ przeróbek produkcyjnych na ocenę rezultatów. W harmonogramie obsługi trzeba uwzględnić zalecenia dotyczące zamiany filtrów, testom układu chłodzenia, sprawdzania połączeń a także stanu elementów ruchomych. Zakres czynności zależy od konstrukcji urządzenia i warunków jego eksploatacji. Warto też zwracać uwagę na temperaturę otoczenia i czystość powietrza zasysanego przez sprężarkę, ponieważ oba czynniki mogą wpływać na warunki pracy. Jeżeli już urządzenie zaczyna dłużej pracować przy podobnym zapotrzebowaniu, częściej się załącza albo nie utrzymuje dotychczasowych parametrów, potrzebna jest analiza przyczyny, a nie tylko zmiana ustawień. Takie objawy mogą wynikać zarówno ze zużycia podzespołów, jak i ze przekształceń w instalacji, które ukazały się po rozbudowie zakładu albo zmianie organizacji produkcji.

Sprawdź tutaj: sprężarki bezolejowe.