Осушители и турбины

В настоящее время, в промышленных масштабах в мире выпускаются три основных типа осушителей.

1. Рефрижераторные осушители. Данный тип основан на выхолаживании сжатого воздуха, тем самым содержащаяся в нем влага выпадает в виде конденсата и отводится в дренаж, и дальнейшего нагрева воздуха. Нагрев осуществляется в том же теплообменнике, где и охлаждается (входящий горячий воздух нагревает выходящий остуженный).

Такие осушители, при грамотном расчете, обеспечивают точку росы сжатого воздуха на уровне +5…+3 °С.

Наша компания поставляет осушители такого типа с производительностями от 0,17 куб.м/мин (1,02 куб.м/час) до 466,6 куб.м./мин (28000 куб.м./час) и рабочим давлением до 16 бар. При этом в расчет необходимого типоразмера принимаются такие факторы как температура входного сжатого воздуха, его давление, окружающая температура и пр., тем самым мы можем гарантировать, что рассчитанное нами оборудование будет обеспечивать предприятие требуемым качеством сжатого воздуха даже в самые критические моменты работы.

Так же, в гамме продукции имеются осушители на высокое давление (до 400 бар)и осушители для различных газов.

2. Адсорбционные осушители. Этот тип осушителей основан на принципе адсорбции содержащейся в сжатом воздухе влаги на специальных адсорбентах - силикагелях, алюмогелях или их смесях. При этом, этот тип осушителей подразделяется на два подвида – осушители с холодной регенерацией и с горячей регенерацией адсорбента. Такие осушители позволяют достигать осушенности сжатого воздуха до точек росы -20°С, -40°С и -70°С.

2.1. Осушители с холодной регенерацией. Такой принцип регенерации позволяет сделать осушитель дешевым решением при покупке, однако с течением времени, эксплуатационная стоимость осушителя значительно возрастает. Связано это с самим принципом регенерации:

Осушитель состоит из двух адсорбционных колонн, работающих попеременно. Одна колонна в режиме адсорбции, вторая в режиме регенерации и ожидания. Входной влажный воздух поступает на первую колонну, где происходит адсорбция влаги на силикагеле. Далее большая часть воздуха поступает на выходной трубопровод и далее к потребителю. Меньшая же часть осушенного воздуха, дросселируется до небольшого избыточного давления (0,5-0,7 бар. изб) и подается на вторую колонну, где происходит обратный процесс – десорбция влаги из адсорбента. Далее, насыщенный влагой воздух выбрасывается через глушители в атмосферу. Через определенное время колонны автоматически переключаются в своих режимах. Процесс повторяется с периодичностью раз в 8-12 минут.

Основным недостатком таких осушителей является тот факт, что часть уже осушенного сжатого воздуха выбрасывается. Количество выбрасываемого воздуха примерно составляет 15-18% от установленной производительности осушки. Следовательно, подавая например 100 куб.м./час воздуха на осушитель, потребитель получит только 82 куб.м./час осушенного воздуха.

Осушители такого вида являются отличным решением для работы с относительно набольшими производительностями – примерно до 25 куб.м./мин. При больших объемах воздуха, потери сжатого воздуха становятся значительными и эксплуатационные затраты начинают «бить по карману» предприятие. В этом случае, необходимо использовать второй тип осушителей.

2.2. Осушители с горячей регенерацией адсорбента. Эти осушители (в зависимости от конструкционных особенностей), потребляют минимум осушенного сжатого воздуха на собственные нужды (например на переключение пневмоактуаторов), либо не расходуют его вообще.

Осушитель так же как и предыдущая модель, имеет две колонны с адсорбентом, воздуходувку и ТЭН. Для десорбции влаги используется окружающий воздух, который нагнетается воздуходувкой через ТЭН в колонну и дальше выбрасывается наружу.

Казалось бы, потребление электроэнергии как воздуходувкой, так и ТЭНом – это расточительные расходы. Однако простой расчет показывает, что суммарное годовое потребление электроэнергии осушителем, оказывается значительно меньше, нежели потребление компрессора, за тот же период, на производство воздуха который потом выбрасывается после десорбции.

Осушители с таким принципом работы являются на данный момент наиболее экономичным средством получения осушенного воздуха.

Наша компания поставляет осушители обоих видов, со следующими параметрами:

Осушители с холодной регенерацией – производительность от 5 куб.м./час до 8750 куб.м./час, давление до 10 бар.

Осушители с горячей регенерацией – производительность от 375 куб.м./час до 13600 куб.м./час, давление до 10 бар.

3. Мембранные осушители. Этот тип осушителей в основном предназначен для обеспечения очень небольших потребителей осушенным воздухом. Производительность этих осушителей колеблется от 5 до 32 куб.м./час. Осушение происходит на специальной мембране, через которую молекулы воздуха могут пройти, а молекулы воды – нет. Особенностью этих осушителей является их крайне высокие требования к чистоте входного сжатого воздуха (полное отсутствие масел и грязи), а так же достаточно большие потери сжатого воздуха (около 18-20%), зависящие от необходимой точки росы. Чем глубже требуется осушить воздух, тем больше потери.

Основываясь на всем выше сказанном, мы можем со всей ответственностью заявить, что имеем все необходимые инструменты (системы осушения и фильтрации) и большой опыт работы, для того, что бы решить задачу любой сложности современного предприятия любого профиля по обеспечению его осушенным сжатым воздухом необходимого качества.

Помимо систем осушения, хочу высказать наше мнение к современной и «модной» в настоящее время тенденции децентрализации компрессорной станции на предприятиях.

Мнение нашей компании заключается в следующем – далеко не всегда оказывается экономически выгодно заменять устаревшие большие компрессоры (например К 250) на большой парк винтовых машин, устанавливаемых локально.

Проблема заключается вот в чем: предприятие вынуждено «гонять» один большой компрессор для обеспечения воздухом небольшого количества потребителей, например в ночные смены. Излишки воздуха, как правило, выбрасываются в атмосферу. Кажущееся логичным предложение по замене большого компрессора небольшими локальными станциями вызывает несомненный интерес. Такие соображения как «гибкость работы», «уменьшение потерь энергии», «независимость цехов» и прочие выглядят очень заманчиво. Однако далеко не всегда, предприятие принимает в расчет несколько дополнительных факторов:

1. Турбокомпрессоры, просто по своему принципу работы являются на сегодняшний момент самым экономичным способом получения сжатого воздуха. Говоря это, мы имеем в виду удельную энергоэффективность, т.е. затраты энергии на производство одного кубометра сжатого воздуха (кВт/куб.м./мин.). Ни один самый современный винтовой компрессор не покажет такой эффективности как работающая турбина.

2. стоимость обслуживания одного большого компрессора по сравнению со стоимостью обслуживания множества локальных компрессоров. Здесь следует учитывать не только запасные части и расходные материалы, но и периодичность их замены, а так же стоимость работ сервисной службы поставщика. На круг оказывается, что обслуживание одного компрессора значительно выгоднее. Хотя конечно эксплуатация старого большого компрессора по энергетике менее интересно, но возникает следующий пункт № 2.

3. Как правило, на больших предприятиях используются морально устаревшие центробежные компрессоры. Такие как К250, К 500 и др. Эти машины имеют несколько огромных недостатков – основным из которых, является крайняя нежелательность выключений и затем пусков компрессора. Т.е. компрессор один раз за год (в лучшем случае за полгода) включили, и он работает, потребляет энергию, при этом воздуха расходуется столько, сколько нужно предприятию, а излишки выбрасываются. И еще одним большим недостатком старых турбокомпрессоров является их неспособность регулировать свою производительность, что и приводит к выбросам излишков воздуха.

Современные турбокомпрессоры умеют включаться и выключаться до 10, а иногда и до 14 раз в сутки! Это означает, что один раз в два часа компрессор можно остановить и потом запустить. И с ним ничего не произойдет (у старых турбин возникали проблемы именно при запуске). Более того, современные турбокомпрессоры умеют автоматически поддерживать заданное им давление в любой удаленной точке предприятия! Это значит, что датчик давления выносится из компрессорной станции в нужное место на трубопроводе и компрессор сам поддерживает нужное давление именно в этой точке. И, как способ поддержания давления – автоматическое регулирование производительности компрессора. Современные турбины позволяют автоматически изменять свою производительность в пределах от 65 до 100%. Более глубокое регулирование возможно с помощью специальных устройств, которые есть у каждого уважающего себя производителя турбомашин.

4. Стоимость замены старой турбины на современную значительно ниже, чем установка множества локальных машин. Причем замена происходит без замены подстанции, ведь как правило локальные компрессоры питаются от напряжения 380В, что иногда требует замены системы питания предприятия. Современные турбокомпрессоры выпускаются с самыми различными вариантами двигателей – 380В, 6кВ, 10кВ и др, в том числе с газовыми двигателями.

5. Установка локальных компрессоров, на наш взгляд имеет действительно большой смысл в том случае, если на предприятии применяется разное давление сжатого воздуха. При этом, несомненно, гораздо выгоднее поставить локальный компрессор на давление например 10 бар, и не поднимать давление на турбине с 7 бар. Экономические расчеты покажут полную целесообразность такого решения.

В гамме продукции нашей компании имеются самые современные центробежные машины с производительностями от 17 до 235 куб.м./мин и давлением нагнетания до 12 бар. По стоимостям, они сравнимы с российским аналогами. А например Казанские турбины и вовсе оказываются дороже.

Наша компания не стремится идти по самому простому пути, а именно бездумной замене одного (двух, трех и т.д.) большого компрессора множеством локальных станций. Мы стремимся найти самое оптимальное решение. Вместе с работниками предприятия выработать наиболее правильный способ сокращения энергозатрат, и при этом добиться обеспечения предприятии сжатым воздухом в нужном объеме и качестве.

В своей работе мы очень часто производим замеры реального потребления сжатого воздуха цехами, что бы оценить действительную потребность в сжатом воздухе. Мы стараемся предложить такое решение, которое позволило бы предприятию решить существующие задачи по обеспечению сжатым воздухом с наименьшими начальными, и что более важно, с дальнейшими эксплуатационными затратами. Ведь как показывает анализ огромного количества европейских компрессорных станций, начальные затраты и затраты на сервис составляют лишь 25-30% от суммарной стоимости компрессорной станции на протяжении 5-и летнего периода. А остальные 70-75% - это затраты на электроэнергию. И именно на них следует обращать самое пристальное внимание, именно эти затраты следует считать очень внимательно и аккуратно. И если изначально пойти по не самому верному пути, то в дальнейшем, эксплуатационные затраты могут очень сильно повлиять на себестоимость продукции. Что совсем не на пользу любому современному предприятию, работающему в условиях серьезной конкуренции.

И именно основываясь на большом опыте наших поставщиков, и на своем собственном 10-и летнем опыте, мы можем вырабатывать такие решения, которые позволяют нашим партнерам уменьшать долю затрат на энергию в суммарной себестоимости выпускаемой ими продукции.

Мы предлагаем и Вашему предприятию рассмотреть наши предложения.

Специалисты нашей компании готовы ответить на любые возникающие вопросы и при необходимости провести консультационные и другие услуги.