Những phương án giảm thiếu tối đa vấn đề giảm áp trên hệ thống khí nén

Khảo sát phổ biến hiện nay cho thấy hầu hết các hệ thống khí nén đều không được quan tâm, cho tới khi nào xảy ra những trục trặc không mong muốn, hoặc hệ thống của bạn không thể đáp ứng được đầy đủ những nhu cầu khai thác sử dụng. Phần chi phí năng lượng tiêu hao của hệ thống khí nén trung bình sẽ chiếm 10% chi phí năng lượng tiêu thụ của toàn xưởng sản xuất, bởi vậy cũng đáng để cho chúng ta phân tích xem có thể giảm thiểu được chi phí phát sinh không đáng có này không.

Để có thể nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng khí nén thì đòi hỏi bạn cần phải tiếp cận toàn bộ về vấn đề thiết kế, lắp đặt, cũng như vận hành và bảo dưỡng hệ thống khí nén một cách toàn diện hơn cả. Hơn thế nữa, vấn đề xác định những hạn chế hiện tại của hệ thống khí nén chính là chìa khóa để bạn nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, cùng với đó sẽ làm giảm chi phí tối thiểu dành cho doanh nghiệp của bạn.

Giảm áp cho hệ thống khí nén là việc làm quan trọng

Các giải pháp sau đây mà chúng tôi trình bày sẽ giúp bạn đạt được mục đích này:

Giải pháp 1: Nhằm cải tạo hiệu quả hệ thống bơm hơi khí nén một cách hiện hữu

- Bước 1: Đánh giá nhu cầu tiêu thụ khí nén trong doanh nghiệp của bạn:

Trước bất kỳ cải tiến nào dành cho hệ thống bình bơm hơi khí nén của bạn, đầu tiên bạn cần phải xác định nó sẽ được sử dụng thế nào và những khía cạnh nào của vấn đề cần phải cải tiến bằng cách xem xét lại các nhu cầu tiêu thụ khí nén trên hệ thống của bạn.

+ Sử dụng khí nén không phù hợp:  Việc sử dụng mức năng lượng khí nén sẽ đem lại nhiều lợi ích về tính tiện dụng cũng như hiệu quả khai thác của thiết bị, tính đảm bảo an toàn cho người sử dụng…Song, mức năng lượng khí nén lại có chi phí cao hơn rất nhiều so với các năng lượng khác. Trong rất nhiều trường hợp, bạn cần phải lập một bảng thống kê toàn bộ những trang thiết bị dụng cụ sử dụng khí nén, đồng thời tiến hành phân tích được ưu nhược điểm của từng loại thiết bị, đánh giá xem xét lại từng dụng cụ có thể sử dụng tốt hơn nếu như dùng các loại năng lượng khác…Điều này sẽ đem đến cho bạn một kết quả đáng ngạc nhiên chính là nhu cầu sử dụng khí nén sẽ được giảm xuống đáng kể.

+  Sử dụng phục vụ mục đích cho hiện tại và tương lai

Bạn cần phải tập hợp tất cả các thiết bị khí nén đang sử dụng và dự kiến sẽ lắp đặt trong tương lai. Bao gồm tất cả các loại khí nén và các thiết bị cùng loại. Bạn cần phải xác định yêu cầu cho mỗi thiết bị căn cứ vào:

• Áp suất ở mức lớn nhất ( kPa)
• Lưu lượng khí nén tiêu thụ trung bình (l/s)
• Chất lượng của khí nén (độ ẩm, nồng độ bụi, dầu…)

+ Ước tính công suất có thể tiêu thụ của máy nén.

+ Đặc trưng hệ thống tải:

• Tiến hành Đo đặc trưng
• Phân tích những đặc trưng
• Tối ưu hóa các đặc trưng

-  Bước 2: Tiến hành giảm rò rỉ trên đường ống dẫn hơi

Vấn đề rò rỉ có thể gây lãng phí lên đến 50% khí nén được sản xuất bởi hệ thống máy nén. Vấn đề giảm rò rỉ chính là một biện pháp quan trọng mà bạn có thể sử dụng để có thể cải thiện hiệu quả năng lượng.

+ Đo lường rò rỉ:

Đo rò rỉ chính là một phương pháp nhằm xác định được lưu lượng không khí tiêu thụ bằng lưu lượng kế và điều này có thể tính toán bằng phương pháp lý thuyết.  Bảng so sánh sau đây sẽ cho thấy mối quan hệ giữa đường kính lỗ rò rỉ tương đương , mức lưu lượng cũng như năng lượng rò rỉ hàng năm và chi phí do rò rỉ hằng năm.

+ Tìm nguyên nhân của rò rỉ: Hiện tượng rò rỉ có thể xuất hiện ở bất cứ nơi nào như trên: đường cuộn dây dẫn khí nén ròng rọc và khớp nối, bộ điều chỉnh vấn đề áp suất, trên các thiết bị hoặc khớp nối ren vít bị dính keo hoặc bám bụi bẩn.

Ngoài ra việc phát hiện rò rỉ bạn có thể kiểm tra bằng cách lắng nghe, trong trường hợp môi trường làm việc khá ồn ào thì có thể phát hiện rò rỉ bằng cách dùng bàn chải xà phòng trên vùng nghi ngờ và phát hiện nhờ hiện tượng sủi bọt nếu như vị trí đó bị rò rỉ. Để có thể tiết kiệm được thời gian trong việc phát hiện ra hiện tượng rò rỉ thì có thể dùng máy dò siêu âm có thể cho kết quả rất nhanh và chính xác hơn.

+ Sửa chữa những chỗ rò rỉ: Công việc sửa chữa những chỗ rò rỉ chính là việc thường xuyên siết chặt và thay thế các mối nối đã cũ, sửa chữa những lỗ xì trên đường ống ,tiến hành việc sửa chữa thiết bị cũng như vấn đề về điều chỉnh áp suất. Bạn cần phải cẩn thận làm sạch và dùng keo để có thể làm kín trong các mối lắp ghép ren trong quá trìnhsửa chữa, và lắp ráp. Tiến hành thay thế các thiết bị cần thiết trong từng trường hợp cụ thể.

--> Tham khảo dây hơi lò xo

+ Lên chương trình để có thể quản lý rò rỉ:

Để có thể nâng cao được hiệu quả của hệ thống khí nén một cách thường xuyên thì bạn cần phải thực hiện các công việc sau đây:

• Tiến hành kiểm tra thường xuyên và bảo trì thiết bị khí nén.
• Tiến hành kiểm tra đường ống, co nối và các bộ phận van khóa;
• Tiến hành loại bỏ hoặc cô lập bất kỳ một bộ phận nào của mạng lưới đường ống phân phối khi bạn không sử dụng, hoặc không sử dụng bộ điều chỉnh áp suất trên đường ống dẫn khí nén của bạn.
• Tiến hành theo dõi và báo cáo rò rỉ thường xuyên.

-  Bước 3: Khắc phục hiện tượng giảm áp suất trong hệ thống

Hiện tượng giảm áp suất trong hệ thống khi hoạt động chính là một nguyên nhân chính có thể làm cho hệ thống khí nén của bạn trở nên kém hiệu quả. Một hệ thống khí nén được coi là một hoạt động tốt nếu như giá trị giảm áp của nó ít hơn 10% giữa máy nén so với tất cả các điểm sử dụng.

+ Tiến hành đo giá trị giảm áp: Bạn nên sử dụng đồng hồ để có thể đo áp suất và đo tại đầu ra của máy nén cũng như tại mỗi bộ điều chỉnh áp suất với một áp suất khí nén đã được cài đặt so với giá trị lớn nhất.

Độ sụt áp của hệ thống được đo bằng hiệu của áp suất máy nén với áp suất tại bộ điều chỉnh trong hệ thống.

+ Các bộ phận van khóa: Hai loại van khóa hay được sử dụng một cách phổ biến hiện nay chính là van bi và van cổng. Mỗi một loại van đều sẽ có một tính năng riêng thích hợp cho việc sử dụng trên mỗi hệ thống.

+ Tiến hành bố trí các đường ống: Có 2 cách để bố trí đường ống để có thể đảm bảo tính hiệu quả cao. Khi bạn thiết kế thì cố gắng hạn chế co uốn để có thể hạn chế sự giảm áp trong hệ thống.

+ Đường kính của ống bơm hơi khí chính: Hệ thống đường kính của ống dây trên hệ thống phân phối khí nén sẽ có thể làm ảnh hưởng lớn đến sự giảm áp của hệ thống. Khi bạn đang thiết kế hệ thống đường ống thì cần phải tính toán đến nhu cầu tiêu thụ trong tương lai của xưởng mình nhé.

+ Thiết lập áp suất:

Áp suất yêu cầu tại máy nén  chính là tổng của Áp suất yêu cầu lớn nhất của thiết bị với Áp suất tối thiểu do giảm áp của hệ thống.

-  Bước 4: Xem xét lại bình chứa khí nén trong hệ thống:

Dung tích của bình chứa khí nén sẽ có ảnh hưởng tương đối quan trọng đến sự hoạt động của máy nén, điều này quyết định đến tuổi thọ của máy nén. Bằng cách cải thiện thường xuyên dung tích bình chứa và cách bố trí để có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng. Cách cải thiện này sẽ làm giảm mức năng lượng sử dụng, đồng thời giảm thiểu sụt áp và hao mòn.

- Bước 5: Bảo dưỡng bộ phận lọc tách, lọc khí, bộ phận sấy khô khí nén và các bộ phận van xả

+ Bộ phận lọc tách dùng để tách dầu – hay khí từ máy nén, nếu như hiệu quả lọc tách tốt thì điều này sẽ làm tăng tuổi thọ của máy nén. Bạn cần phải tiến hành thay thế và bảo dưỡng định kỳ theo như chỉ định của nhà sản xuất.

+ Bộ  phận lọc khí cần phải được bảo dưỡng và thay thế một cách định kỳ và thường xuyên. Nếu như bộ lọc này mà bị nghẹt thì điều này sẽ gây ra hiện tượng giảm áp và nghiêm trọng hơn là gây tổn hao năng lượng máy.

+ Bộ sấy khô khí nén chính là một trong những bộ phận quan trọng của hệ thống. Nếu như bạn lựa chọn bộ sấy khí sao cho phù hợp với máy nén thì có khả năng sẽ đáp ứng được những nhu cầu sử dụng một cách tối ưu nhất có thể.

+ Bộ phận van xả: Bộ phận này sẽ được tích hợp trên bình chứa của hệ thống, bao gồm các bộ sấy khí và lọc.

-  Bước 6: Chọn máy nén sao cho phù hợp với hệ thống:

+ Cơ sở để có thể tính toán chọn máy nén sao cho phù hợp:

Trong vấn đề cải tạo hệ thống khí nén thì việc xem xét lại chất lượng cũng như công suất của máy nén chính là bước cuối cùng khi bạn chắc chắn rằng đã thực hiện được các bước cải tạo từ 1 - 5 để có thể tối đa hóa công việc sử dụng, cũng như là phân phối, lưu trữ và xử lý khí nén trong quá trình mà bạn sử dụng. Lựa chọn máy nén chính là một khâu rất quan trọng để phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn. Bảng đánh giá sau sẽ cho bạn thấy các ưu điểm và nhược điểm của các kiểu máy nén khác nhau.         

+ Sử dụng đa loại máy nén

Phụ thuộc vào đặc trưng tải của hệ thống của bạn. Việc bạn bổ sung một máy nén khác sẽ đem lại hiệu quả tốt hơn là thay thế một máy nén mới.

Giải pháp 2: Thiết kế lại một hệ thống mới:                                                                     

-  Xây dựng hệ thống theo nhu cầu tiêu thụ của khí nén 

Việc sử dụng công nghệ cải tạo hệ thống như giải pháp 1, phần lưu lượng và chất lượng khí nén có thể sẽ được ước tính cho hệ thống cải tạo cũng như hệ thống mới.                     

- Thiết kế lại đường ống và đầu nối

Đường ống và các đầu nối sẽ có ảnh hưởng lớn đến điểm thiết lập giá trị áp suất của hệ thống. Một hệ thống khí nén nếu hoạt động tốt thì phải đảm bảo độ giảm áp suất ít hơn giá trị 10% giữa đầu ra máy nén và tất cả các điểm sử dụng. Có nhiều cách để có thể đảm bảo sự giảm áp tối thiểu bao gồm:

+ Tiến hành chọn lựa tối ưu đường kính ống, chiều dài đường ống , số lượng và kiểu co nối giữa các đường ống, khoảng cách giữa máy nén và các điểm sử dụng sẽ quyết định đến hiện tượng giảm áp trong hệ thống khi làm việc.

+ Chọn bộ phận van khóa và đầu nối phù hợp. Mặt khác bạn cần phải chú ý đến việc bố trí mạng đường ống phân phối và đường kính ống.

- Lựa chọn vị trí và lắp đặt bình chứa khí nén sao cho phù hợp nhất có thể:

Bộ phận bình chứa là một bộ phận có vai trò quan trọng trong việc tối đa hiệu quả sử dụng của hệ thống khí nén. Để có thể đạt được điều này, bình chứa phải có khả năng đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ khí nén trong mọi điều kiện sử dụng và máy nén hoạt động ở chu kỳ tải tối ưu. Thông thường thì có một bình chứa chính trong hệ thống tuy nhiên có thể bổ sung thêm bình chứa phụ cho các thiết bị đặc thù hoặc là cho khu vực mà khí nén cung cấp không được ổn định.

- Lựa chọn bộ phân lọc khí, lọc tách và bộ sấy khô khí nén sao cho phù hợp nhất:

+ Bạn cần phải sử dụng lọc khí ,lọc tách và bộ sấy khô khí nén sẽ để nhằm nâng cao chất lượng khí nén. Bởi vậy chi phí trong bảo dưỡng cũng cao hơn.

+ Tiến hành thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế các bộ lọc thì sẽ giảm thiểu vấn đề giảm áp trên hệ thống. Chúng có thể được theo dõi để có thể tối ưu hóa chi phí năng lượng với chi phí lọc thay thế.

+ Tiến hành sử dụng cảm biến điện tử tại van xả để có thể tối ưu hóa thời gian mở xả nước trên bộ điều áp, bình chứa, bộ lọc cũng như bộ phận sấy khí.

- Xác định đường khí vào ra một cách chính xác:

Hiệu quả của máy nén có thể sẽ được nâng cao bằng cách bạn lắp bộ làm lạnh phía trước của đường ống nạp máy nén. Một cách đơn giản hơn là có thể lắp đường dẫn khí từ bên ngoài nhà chứa. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm được  năng lượng phát sinh.

- Chọn máy nén và hệ thống điều khiển

Chọn máy nén, khoảng hoạt động của máy nén (ví dụ như kiểu máy nén hay công suất…). Bạn cần phải Xem xét các yếu tố (bước 6- Giải pháp 1) để có thể xác định máy nén phù hợp với nhu cầu sử dụng.