Stację sprężarek najefektywniej schłodzisz powietrzem

person Redakcja 5/02/2013

Każdy, kto kiedykolwiek używał pompki do roweru wie, że podczas sprężania powietrza powstaje ciepło.

Często jednak ilość ciepła generowana podczas eksploatacji sprężarek jest niedoceniana: 94% dostarczonej energii elektrycznej ulega w sprężarkach przekształceniu w ciepło.

 

Nawet stosunkowo nieduża sprężarka o mocy 22 kW dostarcza ilość energii cieplnej pozwalającej na ogrzanie dwóch domów jednorodzinnych. Zapewnienie bezawaryjnej pracy stacji sprężarek wymaga, zatem odpowiednio wydajnego systemu chłodzenia. Ciepło odpadowe emitowane przez sprężarki nadaje się do różnych zastosowań. Stosowanie odpowiednich systemów rekuperacji ciepła pozwala na odzyskanie i wykorzystanie do 94% włożonej energii, a tym samym na znaczną redukcję kosztów wytworzenia sprężonego powietrza. Jednak urządzenia do sprężania powietrza wyposażone w system odzysku ciepła powinny jednocześnie posiadać pełnowartościowy system chłodzenia również przyczyniający się do ograniczenia kosztów. I tak, koszty chłodzenia powietrzem mogą być nawet o 30% niższe niż koszty chłodzenia wodą. Tam gdzie to możliwe należy zatem stosować chłodzenie powietrzem.

Otoczenie sprężarek: powinno być czysto i chłodno

Przepisy BHP określają, że sposób ustawienia sprężarek powinien zagwarantować odpowiedni do nich dostęp oraz właściwe chłodzenie. Przepisy wykonawcze w tym zakresie stanowią, iż temperatura otoczenia urządzeń chłodzonych powietrzem i olejem nie może przekraczać +40 °C. Oprócz tego, w obszarze zasysania powietrza nie może dojść do uwolnienia niebezpiecznych substancji. Przepisy te należy traktować jako wymagania minimalne. Ich celem jest maksymalne ograniczenie niebezpieczeństwa wypadku. Ekonomiczna i bezobsługowa eksploatacja sprężarek wymaga jednak czegoś więcej.

 

Obowiązuje podstawowa zasada, że pomieszczenie, w którym znajdują się sprężarki, nie może być traktowane jako „magazyn rzeczy zbędnych”. Nie można w nim przechowywać obcych przedmiotów i należy je utrzymywać w czystości. Podłoga powinna być nieścieralna. Idealna byłaby możliwość mycia podłogi na mokro. W żadnym wypadku nie wolno zasysać powietrza używanego do chłodzenia ani też powietrza przewidzianego do sprężenia z otoczenia o dużej ilości cząsteczek kurzu, sadzy itp. bez wcześniejszego intensywnego przefiltrowania. Jednak nawet w zwykłych warunkach eksploatacji powietrze zasysane przez sprężarki lub powietrze chłodzące wymagają oczyszczania przy pomocy wbudowanych filtrów.

 

Na niezawodność oraz konieczność konserwacji sprężarek wpływ mają również zakresy stosowanych temperatur: powietrze zasysane i chłodzące nie może być ani zbyt zimne (poniżej +3 °C) ani zbyt ciepłe (powyżej +40 °C).  Podane limity temperatur odnoszą się do warunków klimatycznych panujących w Europie Środkowej oraz do standardowego wyposażenia stacji sprężarek. Należy je uwzględnić w procesie planowania i budowy stacji sprężarek. Na skutek działania promieni słonecznych od południowej lub zachodniej strony budynków dochodzi do silnego okresowego ogrzania powietrza. Nawet w strefie klimatu umiarkowanego temperatury mogą wzrosnąć do + 40 a nawet + 45 °C. Z tego też względu otworów do powietrza zasysanego i chłodzącego nie należy umieszczać w miejscach narażonych na intensywne działanie promieni słonecznych. Wielkość otworów należy dobierać w zależności od mocy zainstalowanych sprężarek oraz rodzaju wentylacji.

Chłodzenie pomieszczenia, w którym znajdują się sprężarki

Nie tylko w przypadku sprężarek chłodzonych powietrzem nie obejdzie się bez odpowiedniej wentylacji pomieszczenia sprężarkowego, konieczne jest to również w przypadku sprężarek chłodzonych wodą. W każdym przypadku należy odprowadzić ciepło promieniowania powstające wewnątrz urządzenia sprężarkowego oraz ciepło odpadowe elektrycznego silnika napędowego. W sumie odpowiada to ok. 10% mocy napędowej kompresorów.

Wentylacja naturalna

Powietrze chłodzące, zassane oraz ogrzane przez sprężarkę, unosi się do góry i z powodu panującego nadciśnienia zostaje wydalone z pomieszczenia przez umieszczony do góry otwór wylotowy. Ten rodzaj wentylacji zalecany jest jednak wyłącznie w sytuacjach wyjątkowych oraz w przypadku sprężarek o mocy poniżej 5,5 kW, ponieważ takie czynniki jak promieniowanie słoneczne lub napór wiatru na otwór wylotowy mogą doprowadzić do zachwiania systemu naturalnej wentylacji.

Wentylacja wymuszona

Ta często stosowana metoda opiera się na wymuszeniu przepływu zimnego powietrza. W celu uniknięcia temperatur poniżej +3 °C zimą należy zainstalować termostatyczny układ kontrolny. Zbyt niskie temperatury mogłyby doprowadzić do ograniczenia funkcjonowania sprężarek oraz do zakłócenia procesu odprowadzenia i uzdatniania kondensatu. Sterowanie przy pomocy termostatów jest konieczne, ponieważ w pomieszczeniu sprężarek występuje w przypadku wentylacji wymuszonej pewne podciśnienie, zapobiegające ponownemu napłynięciu podgrzanego powietrza do pomieszczenia. Istnieją dwie możliwości wentylacji wymuszonej:

Wentylacja przy pomocy zewnętrznego wentylatora

Podgrzane powietrze zasysane jest przez zewnętrzny wentylator ze sterowaniem termostatycznym zainstalowany w otworze odpowietrzającym pomieszczenia sprężarkowego. Przy tym rodzaju wentylacji ważnym jest, aby otwór zasysający powietrze chłodzące nie był zbyt mały: doprowadziłoby to do powstania zbyt dużego podciśnienia, któremu towarzyszyłaby nadmierna emisja hałasu powstająca w wyniku dużej prędkością przepływu powietrza. Oprócz tego doszłoby do zagrożenia chłodzenia stacji. System wentylacji należy tak zaprojektować, aby wzrost temperatury spowodowany ciepłem sprężarki nie przekroczył 7 K. W przeciwnym razie mogłoby dojść do przegrzania i zatrzymania pracy sprężarek. Należy zwrócić uwagę również na fakt, że eksploatacja wentylatorów zewnętrznych wiąże się z koniecznością poniesienia dodatkowych kosztów energii.

Chłodzenie przy pomocy kanału chłodzącego

W pełni zamknięte, nowoczesne śrubowe kompresory kompaktowe pozwalają dzisiaj na zapewnienie prawie idealnego chłodzenia przy pomocy kanału wentylacyjnego: sprężarka zasysa powietrze przy pomocy odpowiedniego otworu i oddaje ciepło do kanału, który bezpośrednio odprowadza je z pomieszczenia, w którym znajdują się sprężarki. Główną zaletą tej metody jest możliwość znacznie intensywniejszego ogrzania ciągu powietrza chłodzącego — do ok. 20 K. Pozwala to na zmniejszenie koniecznej ilości powietrza chłodzącego. Wentylatory instalowane seryjnie w sprężarkach pozwalają na pełne odprowadzenie ogrzanego powietrza. Oznacza to, że w przeciwieństwie do chłodzenia przy pomocy zewnętrznego wentylatora nie jest konieczny dodatkowy wydatek energetyczny. Możliwe jest to jednak wyłącznie wówczas, gdy nie dojdzie do przekroczenia sprężu wentylatorów. Oprócz tego kanał odprowadzający musi być wyposażony w sterowane termostatem i żaluzje pozwalające na uniknięcie wychłodzenia pomieszczenia sprężarkowego w zimie.

 

Jeśli w pomieszczeniu sprężarkowym ustawione są również chłodzone powietrzem osuszacze, to fakt ten wymaga również uwzględnienia: sprężarki i osuszacze nie mogą na siebie nawzajem niekorzystnie wpływać. W temperaturach powyżej + 25 °C zaleca się podwyższenie przepływu powietrza chłodniczego przez zastosowanie dodatkowego wentylatora sterowanego termostatem.

 

Artykuł sponsorowany przez firmę Kaeser

Zobacz podobne

Szanowny Czytelniku

Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) informujemy Cię o przetwarzaniu Twoich danych.

Administratorem danych jest Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28. Chodzi o dane, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług, w tym stron internetowych, newsletterów i innych funkcjonalności udostępnianych przez Proautomotive Sp. z o.o., głównie zapisanych w plikach cookies i innych identyfikatorach internetowych, które są instalowane na naszych stronach przez nas oraz naszych zaufanych partnerów. Gromadzone dane są wykorzystywane wyłącznie w celach: świadczenia usług drogą elektroniczną wykrywania nadużyć w usługach pomiarów statystycznych i udoskonalenia usług

Osoba, której dane dotyczą, ma prawo dostępu do danych, sprostowania i usunięcia danych, ograniczenia ich przetwarzania. Osoba może też wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych. Wszelkie zgłoszenia dotyczące ochrony danych osobowych prosimy kierować na adres biuro@motofaktor.pl lub pisemnie na adres Proautomotive Sp. z o.o., 39 - 200 Dębica, ul. Kolejowa 28 z dopiskiem "ochrona danych osobowych".

Więcej o zasadach przetwarzania danych osobowych i przysługujących Użytkownikowi prawach znajduje się w Polityce prywatności.

Zapisz się na newsletter główny

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl
 

To był tydzień!

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl
 

Strefa Ciężka

Chcę otrzymywać wiadomości e-mail (W każdej chwili możesz zrezygnować z subskrybcji).

FreshMail.pl