OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V PNEVMATSKEM ...Magistrsko delo OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V PNEVMATSKEM OMREŽJU OBRATA DROGE KOLINSKA Študentka: Marjana STIPLOVŠEK Študijski

Magistrsko delo

OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V

PNEVMATSKEM OMREŽJU OBRATA DROGE

KOLINSKA

Študentka: Marjana STIPLOVŠEK

Študijski program:

Strojništvo

2. stopnje

Smer: Proizvodne tehnologije in sistemi

Mentor: doc. dr. Uroš ŽUPERL

Maribor, junij 2012

- II -

- III -

-IV-

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Urošu Župerlu za

pomoč in vodenje pri opravljanju magistrskega dela.

Zahvaljujem se mag. Aljažu Čohu, mag. Zorku

Terpinu, sodelavcu Francu Furmanu in vsem ostalim

sodelavcem, ki so mi bili pripravljeni pomagati.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi v času študija

stali ob strani.

-V-

KAZALO

1 UVOD .................................................................................................................................... 1

1.1 Opis splošnega področja magistrskega dela ................................................................. 1

1.2 Namen in cilji ............................................................................................................... 2

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ......................................... 3

2.1 Kratek opis obrata Droga Kolinska Rogaška Slatina ................................................... 4

3 LASTNOSTI UPORABLJENIH KOMPRESORJEV ..................................................... 5

3.1 Vzdrževanje kompresorjev ........................................................................................... 6

4 PROIZVODNJA IN DISTRIBUCIJA KOMPRIMIRANEGA ZRAKA V OBRATU

DROGA KOLINSKA ROGAŠKA SLATINA .................................................................. 8

4.1 Analiza kompresorske postaje ...................................................................................... 8

4.2 Vijačni kompresor GARDNER DENVER VS-70 ....................................................... 8

4.3 Kompresor ATLAS COPCO GA-45 .......................................................................... 10

4.4 Tlačna posoda ............................................................................................................. 11

4.5 Sušilec zraka s hladilnikom DE 225 ID ..................................................................... 12

4.6 Sušilni stroj ................................................................................................................. 12

4.7 Prezračevanje kompresorske postaje .......................................................................... 13

4.8 Prezračevanje kompresorske postaje v podjetju Droga Kolinska .............................. 17

4.9 Razvod komprimiranega zraka v obratu Droga Kolinska Rogaška Slatina ............... 17

4.10 Porabniki komprimiranega zraka v obratu Droga Kolinska Rogaška Slatina ............ 18

4.11 Porabniki komprimiranega zraka po posameznih linijah ........................................... 18

4.12 Skupna poraba komprimiranega zraka po linijah ....................................................... 20

4.13 Delovne ure kompresorja ........................................................................................... 20

4.14 Delovne ure linij ......................................................................................................... 20

5 DOLOČANJE IZGUB KOMPRIMIRANEGA ZRAKA ZNOTRAJ

PNEVMATSKEGA OMREŽJA ...................................................................................... 21

5.1 Metode določanja izgub komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega omrežja ...... 21

5.2 Izračun izgub zaradi netesnosti omrežja (puščanje omrežja) ..................................... 21

5.3 Letni stroški komprimiranega zraka ........................................................................... 22

5.4 Test netesnosti z metodo merjenja časa praznjenja in polnjenja omrežja .................. 22

5.5 Določanje izgub komprimiranega zraka z merjenjem zvočnih emisij ....................... 23

6 REZULTATI ...................................................................................................................... 25

-VI-

6.1 Rezultati meritev izgub komprimiranega zraka z ultrazvočnim detektorjem ............ 25

6.2 Rezultati detekcije meritev izgub komprimiranega zraka z ultrazvočnim

detektorjem ........................................................................................................................... 29

7 DISKUSIJA ........................................................................................................................ 32

8 SKLEP ................................................................................................................................ 39

9 LITERATURA IN VIRI ................................................................................................... 41

Priloga 1: Podatki o ceveh ................................................................................................... 42

Priloga 2: Cevovod hitrosti .................................................................................................. 51

Priloga 3: Cevovod premeri in dolžine ................................................................................ 53

KAZALO SLIK

Slika 3.1: Vijačni kompresor ...................................................................................................... 5

Slika 4.1: Kompresorska postaja s kompresorjema Atlas Copco GA-45 in Gardner Denver

VS .............................................................................................................................. 8

Slika 4.2: Tlačna posoda .......................................................................................................... 11

Slika 4.3: Sušilnik zraka za stroj Donaldson Ultrapac ALD 0225 SP ..................................... 13

Slika 4.4: Prezračevanje s kanalom .......................................................................................... 15

Slika 4.5: Diagram-presek kanala za prezračevanje kompresorja v odvisnosti od nazivne

moči kompresorja ..................................................................................................... 15

Slika 5.1: Primer opravljanja meritve z detektorjem UP 100SC-P .......................................... 24

Slika 6.1: Mesto puščanja št. 22 ............................................................................................... 29




KAZALO PREGLEDNIC

Preglednica 5.1: Tehnični podatki za kompresor Gardner Denver VS 70 ................................ 9

Preglednica 5.2: Tehnični podatki za kompresor Atlas Copco GA 45 ................................... 10

Preglednica 5.3: Tehnični podatki za tlačno posodo ............................................................... 12

Preglednica 5.4: Tehnični podatki sušilca zraka ..................................................................... 12

Preglednica 5.5: Tehnični podatki za sušilnik zraka ............................................................... 13

-VII-

Preglednica 6.1: Rezultata meritve časa praznjenja in polnjenja omrežja s komprimiranim

zrakom .......................................................................................................... 23

Preglednica 7.1: Seznam merilnih mest in jakost puščanja .................................................... 26

-VIII-

OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V PNEVMATSKEM OMREŽJU

OBRATA DROGE KOLINSKE

Ključne besede: kompresorska postaja, pnevmatsko omrežje, optimiranje distribucije

komprimiranega zraka, komprimiran zrak, ultrazvočni detektor puščanj

UDK klasifikacija: 681.521.35(043.2)

POVZETEK

V magistrskem delu je predstavljen problem prevelike porabe količine komprimiranega zraka,

ki je nastal zaradi izgub znotraj pnevmatskega omrežja, v proizvodnem obratu Droga

Kolinska v Rogaški Slatini. Prevelike izgube komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega

omrežja nastajajo zaradi slabega tesnjenja na celotnem pnevmatskem omrežju in povzročajo

večjo obremenitev kompresorske postaje, povečanje stroškov električne energije in povečanje

stroškov vzdrževanja. Delo vsebuje predstavitev kompresorske postaje, obstoječe težave in

izvedene ukrepe, ki bodo izboljšali delovanje kompresorske postaje in s katerimi bomo dosegli

optimizacijo distribucije komprimiranega zraka. Za ugotavljanje kritičnih mest netesnosti v

pnevmatskem omrežju in za določanje količine izgub komprimiranega zraka smo uporabili

metodo odkrivanja puščanj z uporabo ultrazvočnega detektorja. Po določitvi kritičnih mest,

na katerih nastajajo največje izgube komprimiranega zraka, smo se odločili za zamenjavo le-

teh komponent pnevmatskega omrežja in temu primerno izdelali nov načrt kurativnega in

preventivnega vzdrževanja. Z zmanjšanjem izgub smo dosegli manjšo porabo električne

energije, razbremenili kompresorsko postajo, posledično zmanjšali dolgoročne stroške

vzdrževanja in optimirali distribucijo komprimiranega zraka.

-IX-

OPTIMIZING THE DISTRIBUTION OF AIR IN THE PNEUMATIC

NETWORK INSTALLATION OF DROGA KOLINSKA

Key words: air-compressor, compressed air pipeline network, optimizing the distribution of

compressed air, compressed air, ultrasonic detector

ABSTRACT

Problem of over-consumption of compressed air which is caused by excessive compressed air

leakage in pipeline network in company Droga Kolinska, Rogaška Slatina is presented and

the possible solutions are given. Losses of compressed air caused by poor pipeline sealing

lead to overloading of the air-compressors, increasing energy consumption and the cost of

maintenance. The main purpose of this work is detection of the critical points of excessive

compressed air leakage by ultrasonic detector and secondly to determine the amount of

leaked compressed air. The collected data are needed to set a new configuration of the

pipeline network and air-compressors in order to optimize the distribution of compressed air.

Maintenance plan with corrective and preventive actions is made. The optimization of

compressed air distribution reduces the general maintenance and energy costs.

-X-

UPORABLJENI SIMBOLI

dB decibel

Vp puščanje

Vk kapaciteta kompresorja

T čas poljenja omrežja

t čas praznjenja omrežja

-XI-

UPORABLJENE KRATICE

FS Fakulteta za strojništvo

ISO International Organisation for Standardization

Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Magistrsko delo

-1-

1 UVOD

1.1 Opis splošnega področja magistrskega dela

V vsakem sodobnem proizvodnem procesu, ki vsebuje kompresorske postaje, je potrebno

zagotoviti optimalne pogoje delovanja postroja ob stalnem ekonomskem pritisku

zmanjševanja stroškov in doseganju boljših rezultatov, saj je dovolj velik ekonomski učinek

bistven za uspešnost delovanja vsakega podjetja. Poleg globalnih gospodarskih razmer, vpliva

na način delovanja podjetja tudi ekološki trend zmanjševanja porabe električne energije in

posledično imata oba vidika vpliv na pojav sprememb v proizvodnem procesu. Kakšne

spremembe in v kolikšni meri jih bo podjetje apliciralo, je odvisno od številnih vplivnih

faktorjev, kot so: cena in trend gibanja električne energije v prihodnosti, odkrivanje največjih

porabnikov električne energije, ugotavljanje nepravilnosti pri konfiguraciji pnevmatskega

omrežja in predvsem ugotavljanje izgub ter njihovo nadaljnje preprečevanje.

Preprečevanje izgub v kakršnikoli obliki je osnovni način zmanjševanja ekonomskega

učinka in slabšega poteka proizvodnega procesa. Ravno tako velja, da je električna energija

znana kot največji strošek v industriji. Ob upoštevanju vseh sodobnih smernic razvoja

industrije in osveščenosti vpliva na okolje, pa moramo vseeno dosegati ustrezne delovne

rezultate. V obratih, kjer se nahaja pnevmatsko omrežje, po katerem poteka razvod

komprimiranega zraka, je potrebno za racionalno porabo količine komprimiranega zraka

skrbeti iz več vidikov. Potrebno je:

ustrezna konfiguracija pnevmatskega omrežja,

zagotoviti, da so na omrežju prisotne le najmanjše možne izgube,

da se omrežje ustrezno vzdržuje,

da je zrak ustrezno pripravljen,

da je tlačna posoda ustrezno dimenzionirana,

da je kompresorska postaja ustrezno konfigurirana,

da s kombinacijo vsega naštetega dosegamo optimalno distribucijo komprimiranega

zraka po celotnem omrežju ob racionalni porabi električne energije.


-2-

1.2 Namen in cilji

Namen tega magistrskega dela je bila analiza trenutnega stanja kompresorske postaje,

definiranje problema izvora izgub komprimiranega zraka, reševanje problema netesnosti

pnevmatskega omrežja, določanje količine izgub količine komprimiranega zraka ter s tem

povezanih stroškov porabe električne energije.

Kot cilj smo definirali optimiziranje procesa razvoda komprimiranega zraka znotraj

pnevmatskega omrežja in s tem zmanjšanje stroškov električne energije. Za doseganje tega

cilja, smo uporabili meritve zvočnih emisij z ultrazvočnim detektorjem, določanje količine

izgub z računsko metodo in na podlagi rezultatov meritev določili takojšnje sanacijske ukrepe.

Ugotovili smo, da znašajo računske izgube komprimiranega zraka 55,17%, kar se od dejansko

izmerjenih izgub razlikuje za 8%. Izračun in meritve potrjujejo predpostavko, da so obstoječe

izgube prevelike in da je bilo potrebno opraviti test netesnosti, s katerim smo natančno

določili mesta nastanka izgub in njihovo količino. Odkritih je bilo več kot 100 mest puščanja.

Z zamenjavo kritičnih elementov pnevmatskega omrežja bomo dosegli optimizacijo

distribucije komprimiranega zraka, zmanjšanje izgub in zmanjšanje porabe električne energije

ter vzpostavitev novega načrta vzdrževanja.

V okviru tega projekta je bilo izvedeno:

ugotavljanje trenutnega stanja pnevmatskega omrežja, kompresorskih postaj in porabe

električne energije,

ugotavljanje prevelikih izgub količine komprimiranega zraka,

izvajanje testa netesnosti in s tem natančno določanje izgub po komponentah

pnevmatskega omrežja,

določitev nujnih vzdrževalnih ukrepov,

prilagajanje načrta vzdrževanja ob upoštevanju novih ukrepov.

oblikovanje predvidenih prihrankov pri stroških električne energije zaradi

uveljavljanja izboljšav.

Z namenom dolgoročne izboljšave distribucije komprimiranega zraka in delovanja

kompresorske postaje, smo predlagali posodobitev krmiljenja kompresorjev, avtomatizacijo

delovanja in računalniško integracijo proizvodnje.


-3-

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE

Komprimirani zrak ima široko področje uporabe v industriji, saj se uporablja kot proizvodno

sredstvo ali kot nosilec energije, vendar ima ta univerzalnost visoko ceno. Visoka cena

proizvodnje in ustrezne priprave komprimiranega zraka za potrebe proizvodnega procesa je

vezana na dejstvo, da je osnovni vir energije za pogon kompresorskih postaj električna

energija. Visoko ceno proizvodnje komprimiranega zraka podpre tudi dejstvo, da se 10%

celotne porabe električne energije v industriji porabi za ta namen [2].

Cena električne energije za porabnike v industriji narašča in takšen je tudi pričakovani

trend v prihodnosti ne glede na kratkotrajna znižanja cene dobave električne energije. Stalno

naraščanje cene električne energije v industriji zahteva optimiranje delovanja kompresorskih

naprav in razvoda komprimiranega zraka po omrežju ter odpravo nepotrebnih izgub, kar je

razvidno iz več različnih virov [1], [2], [5], [9]. Z zmanjšano porabo električne energije, ki

predstavlja glavni vir energije za pogon kompresorskih postaj, in hkratno optimizacijo

proizvodnje komprimiranega zraka, dosežemo nižje obratovalne stroške in večji izkoristek

celotnega proizvodnega sistema. To je osnovno vodilo pri vseh procesih priprave in

distribucije komprimiranega zraka ne glede na namen porabe le-tega. Pomembno področje pri

smotrni rabi komprimiranega zraka je tudi preprečevanje izgub znotraj omrežja. Prvi

pokazatelj je povečana poraba električne energije zaradi povečanega časa obratovanja in

obremenitve kompresorske postaje, ki mora vedno zagotoviti zadostno količino

komprimiranega zraka porabnikom. Če to traja dalj časa, ima vpliv na večjo možnost okvare

kompresorske postaje, napake pri delovanju porabnikov in nezaželene povečane vse stroške

povezane s tem. Kakšno količino komprimiranega zraka izgubljamo znotraj omrežja,

najpogosteje preverimo:

z delnim ali celotnim energetskim pregledom kompresorske postaje in porabnikov

z uporabo metode ultrazvočnega določanja zvočnih emisij za ugotavljanje mesta in

količine puščanja.


-4-

2.1 Kratek opis obrata Droga Kolinska Rogaška Slatina

Sektor operacije Rogaška oz. »polnilnica mineralnih vod in brezalkoholnih pijač« je sestavni

del Droge Kolinske, d.d. od leta 1995, ko je Kolinska d.d. iz Ljubljane kupila tedanje Rogaške

vrelce.

Leta 2005 je prišlo do združitve dveh velikih živilskih družb Kolinske in Droge iz

Portoroža. Nastala je nova družba Droga Kolinska, d.d. s tem smo pridobili mnoge znane

blagovne znamke in razširili prodajne možnosti ne samo na Balkanskem prostoru, ampak

praktično po vsej Evropi. V letu 2010 pa je prišlo do prodaje Droge Kolinske Atlantic Grupi s

sedežem v Zagrebu. Ponovno je prišlo do povečanja števila pomembnih blagovnih znamk, ki

se prodajajo po vsej Evropi in tudi širše. V Rogaških vrelcih (Sektor Operacije Rogaška)

polnimo naslednje vode in pijače:

Tempel,

Donat Mg,

Tiha,

Cockta Clasic,

Cockta z aromami (Cockta Limeta, Cockta Rdeča pomaranča, Cockta Rossa),

Cockta Easy (Cockta brez sladkorja),

Jupi,

proizvodi blagovne znamke Multipower, ki jih proizvajamo za nemško tržišče, od

koder se tržijo predvsem v fitness studijih.


-5-

3 LASTNOSTI UPORABLJENIH KOMPRESORJEV

Kompresorja Atlas Copco GA 45 in Gardner Denver VS-70 sodita med vijačne kompresorje

in sta bila vgrajena v proizvodni obrat zaradi svojih lastnosti, ki ustrezajo potrebam

proizvodnje komprimiranega zraka za oskrbo porabnikov. Primerni so za širše področje

obratovanja, za manjše in srednje pretoke, kot tudi za nizke in srednje tlake in se tudi lažje

prilagajajo različnim potrebam po količini komprimiranega zraka. Za dinamično

spreminjajoče se potrebe po komprimiranem zraku, lahko pogonski motor opremimo s

frekvenčno regulacijo vrtljajev, kot tudi z napravo za mehki pogon, vendar le takrat ko nam

proizvajalec to dovoljuje! Najboljša je tovarniška vgradnja frekvenčnega pretvornika, saj sta v

tem primeru kompresor in frekvenčnik prirejena tako, da se izogneta resonančnemu območju

kar najhitreje! Sicer pa so klasični vijačni kompresorji, prirejeni le za določeno število

vrtlajev / min .

Slika 3.1: Vijačni kompresor [2]

Pri bolj ali manj konstantni porabi zraka, kjer ni intervalov brez porabe komprimiranega

zraka obstaja možnost, da tlačni rezervoar ni potreben. Kompresorji se v tem primeru

vklapljajo v skladu s potrebami proizvodnje.


-6-

3.1 Vzdrževanje kompresorjev

Iz stališča zagotavljanja nemotenega delovanja vseh elementov kompresorske postaje, je

potrebno poskrbeti za redno in temeljito vzdrževanje. Za učinkovito in varno obratovanje

kompresorjev se je izkazalo, da je vodenje evidence o vzdrževalnih pregledih in posegih

velikega pomena za spremljanje stanja kompresorske postaje in planiranje vzdrževalnih

ukrepov, zato predlagamo redne vzdrževalne preglede in vodenje evidence o naslednjih

podatkih1:

popis obratovalnih ur posamičnih kompresorjev,

popis stanja glavnih ležajev,

ugotavljanje vpliva vibracij na vse vitalne dele kompresorja,

opis režima delovanja kompresorske postaje,

popis stanja razvoda komprimiranega zraka,

redni nadzor kakovosti komprimiranega zraka,

redno preverjanje ustreznosti priprave zraka,

popis temperatur zraka,

popis stanja odvajanja kondenza,

popis stanja čistoče kompresorja,

vodenje evidence o zamenjanih elementih razvoda,

popis tlaka,

popis porabe elektrčne energije po odjemalcih,

stanje filtrov,

podatki o porabi olja za mazanje .

Podatki o stanju filtrov in mazanju kompresorjev so življenjskega pomena, zato

moramo temu segmentu vzdrževanja nameniti posebno pozornost. Zahteve mazanja so

odvisne od tipa kompresorja. Pomembno je uporabljati olje, ki ga je predpisal proizvajalec v

priporočenih količinah in hkrati voditi zapiske o porabi olja in obratovalnih urah kompresorja.

Pri menjavi olja je potrebno upoštevati navodila proizvajalca. Pri obratovanju je potrebno

paziti, da temperatura olja med obratovanjem ne preseže temperature vžiga, ki je nekje pri

temperaturah 210⁰C. Večina novejših kompresorjev ima vgrajeno varovanje pred visoko

temperaturo [1], [2], [9].

1 Priporočila povzeta po [2],[3].


-7-

Mazanje kompresorjev je potrebno za doseganje:

Zanesljivega obratovanja

Nizkih vzdrževalnih stroškov

Najmanjše porabe energije

Najmanjših stroškov za mazanje

Največje varnosti

Vloga mazalnega sredstva je kompleksna:

Ločuje dele ki med seboj drsijo

Odnaša toploto proizvedeno s trenjem

Odstranjuje nečistoče, kot tudi ostanke obrabe

Zmanjšuje obrabo

Zmanjšuje izgube zaradi trenja in potrebno moč za pogon

Zmanjšuje puščanje zraka

Ščiti dele pred korozijo

Mazalna sredstva se lahko pokvarijo:

Če pridejo v stik s prahom in umazanijo

Če pride v stik z vlago

Pri ekstremnih temperaturah

Pri mešanju različnih olj

Slednje okoliščine vplivajo tudi na varnost delovanja kompresorjev in zmanjšujejo

možnost nastanka izgub.


-8-

4 PROIZVODNJA IN DISTRIBUCIJA KOMPRIMIRANEGA

ZRAKA V OBRATU DROGA KOLINSKA ROGAŠKA

SLATINA

4.1 Analiza kompresorske postaje

V kompresorski postaji sta montirana kompresorja za proizvodnjo komprimiranega zraka.

Nizkotlačni kompresor ( 700 kPa ) ATLAS COPCA GA 45 in srednjetlačni kompresor ( 1300

kPa ) GARDNER DENVER VS 70. Zrak se uporablja za pogon pnevmatskih strojev in

naprav. Zraven kompresorjev sta v kompresorski postaji še tlačna posoda in sušilec zraka.

Slika 4.1: Kompresorska postaja s kompresorjema Atlas Copco GA-45 in Gardner Denver VS

70 [4]

4.2 Vijačni kompresor GARDNER DENVER VS-70

Zmogljiv vijačni kompresor VS-70 ima direktno gnan pogon »Gardner Denver variable« z

možnostjo spreminjanja hitrosti. Kompresor ima iste lastnosti kot vsi ostali direktno gnani VS

kompresorji. S tem kompresorjem se poveča energijska učinkovitost komprimiranja zraka.

Kompresor je enostaven za uporabo in enostavno ga je vzdrževati (standardno

vzdrževanje kompresorjev). Srce VS kompresorja predstavlja variabilni pogon spreminjanja

hitrosti kompresorja. Zaradi tega lahko pride do popolnega ujemanja porabe zraka in


-9-

kapacitete kompresorja, in se s tem izognemo neučinkovitemu delovanju kompresorja. Nova

VS serija kompresorjev omogoča, da uporabnik izbere delovni tlak med 300 in 1300 kPa na

krmilniku kompresorja »AirSmart«.

Preglednica 4.1: Tehnični podatki za kompresor Gardner Denver VS 70

Gardner

DenverModel

Max.

delovni

tlak

[kPa]

Kapaciteta

kompresorja pri

delovnem tlaku

[m3/min]

Moč

motorja

[kW]

Neto

teža

[kg]

Stopnja

hrupa

[dB]

Mere (d x š x v)

[mm]

VS 70 1300 11,6 76 1480 73 2152x1119x1900

VS serija kompresorjev prinaša:

optimalno prilagoditev delovanja kompresorja na spreminjajoči se tlak in porabo

zraka,

uporabo večine modernih »ENDURO Plus enot«,

ni transmesijskih izgub moči.

Kompresorji iz serije VS 70 so enostavni za vzdrževanje. Oblikovani so tako, da so

dostopne točke za vzdrževanje lahko dosegljive. Stranska vrata kompresorja so krilna in lahko

odstranljiva, zaradi tega je omogočen lahek dostop do vseh servisnih točk kompresorja. Z

zmanjšanjem števila premikajočih se elementov so se zmanjšali tudi stroški vzdrževanja

samega kompresorja. Poleg tega ima kompresor kontrolo temperature, ki omogoča da na

podlagi delovne temperature okolice 0 °C do +45 °C dela kompresor konstantno pri optimalni

temperaturi z najmanjšo možno porabo energije. Z uporabo kompresorja tipa VS 70 smo

pridobili:

Enduro Plus enoto

Direktni pogon kompresorja

Nizko raven hrupa

Optimiran hladilni sistem kompresorja

in s tem dosegli:


-10-

Do 40% prihranka na energiji

Do 30% prihranka na življenjskem ciklusu kompresorja

Natančno prilagajanje porabe in tlaka zraka

Hitra prilagoditev na spremembe tlaka v omrežju

Veliko regulacijskih možnosti

4.3 Kompresor ATLAS COPCO GA-45

Kompresor GA-45 je enostopenjski, stacionarni vijačni kompresor z vbrizgom olja, gnan z

električnim motorjem GA45, kateri je zračno hlajen. Lahko pa je tudi v izvedbi GA45W,

kateri je vodno hlajen. Kompresor je zaprt v zvočno izoliranem ohišju. Na sprednji strani je

krmilna plošča oz. elektronski kontrolni modul, ki ima gumb za vklop in izklop stroja. Na njej

je tudi gumb za izklop v sili. Za krmilno ploščo je elektro omarica s starterjem motorja.

Preglednica 4.2: Tehnični podatki za kompresor Atlas Copco GA 45

Vhodni tlak zraka (absoluten) [kPa] 100

Kapaciteta kompresorja pri delovnem tlaku [m3/min] 8,04

Maksimalni tlak (neobremenjen) [bar] 7,5

Nominalni delovni tlak [kPa] 700

Temperatura izstopa zraka iz kompresorja [oC] 25

Vhodna moč [kW] 45

Kompresor Atlas Copco GA 45 je bil izbran zaradi naslednjih karakteristik:

zvezna regulacija omogoča ujemanje zračne kapacitete kompresorja z zračno porabo

med 100% in minimalnimi izgubami na izhodu,

za energetsko okrevanje kompresorja se uporablja večino proizvedene toplote v obliki

vroče vode, katera je posledica komprimiranja zraka,

kontrolirano odvajanje kondenzata je izvedeno z elektronskim sušilcem,

OSD je ločevalec, kateri loči glavne naoljene dele kompresorja od kondenzata,

WSD je ločevalec, kateri loči kondenzat od komprimiranega zraka,

na krmilniku se prikazuje stanje kompresorja od avtomatskega nadzora, prikaz

opozoril in izklopa,

sušilnikov by-pass, ki omogoča obratovanje kompresorja tako, da naredi by-pass


-11-

(sekundarni vod) preko sušilnika v primeru popravila sušilnika.

Vzdrževanje kompresorja Atlas Copco GA 45 je omejeno na naslednja področja,

katerim po izkušnjah posvečamo posebno pozornost:

pogonski motor – Ležaje pogonskega motorja je potrebno mazati na vsakih 4000

delovnih ur. Mazalne točke so označene. Priporočena mast za mazanje ležajev:

EssoUnirex N3,

upoštevanje urnika preventivnega vzdrževanja kompresorja,

redna menjava olja - uporabljajo se lahko mineralna olja, pri čemer mora viskoznost

olja ustrezati temperaturi okolice in standardu ISO 3448;

redna menjava oljnega filtra.

4.4 Tlačna posoda

Izbrana je bila vertikalna tlačna posoda, glede na kapaciteto zagotavljanja ustrezne količine

komprimiranega zraka za zadostno oskrbo porabnikov in je opremljena z:

varnostnim ventilom z a- testom,

manometrom z razbremenilno pipico in hitro spojko,

dvema krogličnima ventiloma za vstop in izstop zraka,

cevjo za odvod kondenza,...

Slika 4.2: Tlačna posoda


-12-

Preglednica 4.3: Tehnični podatki za tlačno posodo

Tlačna posoda

Nazivni tlak [kPa] 1000

Preizkusni tlak [kPa] 1300

Temperatura [°C] 40

Prostornina [l] 3000

4.5 Sušilec zraka s hladilnikom DE 225 ID

Sušilec zraka s hladilnikom je nepogrešljiv element pri sistemu zagotavljanja ustrezne

kakovosti komprimiranega zraka, saj kakovost zraka vpliva na ceno le-tega.

Funkcija nameščenega sušilca s hladilnikom je, znižati temperaturo zraka na temperaturo, pri

kateri vodna para iz zraka kondenzira [3] in s tem iz zraka odstraniti odvečno vlago.

Preglednica 4.4: Tehnični podatki sušilca zraka

Sušilec zraka s hladilnikom DE 225 ID

Leto izdelave 2003

Električna napetost [V] 400

Frekvenca [Hz] 50

Električni tok [A] 11

Maksimalni tlak [kPa] 1600

Temperatura okolice [°C] 5/50

Masa [kg] 610

Odvajalnik kondenza BOGE 40-2 Max. Tlak

[kPa]

800

Pretok [m3/min] 22,5

Moč motorja [kW] 30/40

4.6 Sušilni stroj

Sušilni stroj Donaldson Ultrapac ALD 0225 SP je nameščen le na liniji Z in je povezan na

polnilni stroj ter ima možnost avtomatskega zagona, s čimer omogočamo stalno zagotavljanje

ustrezne kakovosti zraka. Tip sušilca je bil izbran glede na maksimalne temperature zraka,


-13-

maksimalno vsebnost vlage v zraku in maksimalno količino porabe zraka. Naloga sušilca

zraka je:

nadzor tlaka in temperature,

možnost napajanja 240 V DC ali 110V AC,

tlačno nadzorovan avtomatski zagon naprave.

Preglednica 4.5: Tehnični podatki za sušilnik zraka

Sušilnik zraka za stroj Donaldson Ultrapac ALD 0225 SP

Kapaciteta (pri 100/20 °C) [m3/h] 225

Povprečna poraba zraka (pri 100 kPa/20 °C)

[m3/h]

34

Slika 4.3: Sušilnik zraka za stroj Donaldson Ultrapac ALD 0225 SP [4]

4.7 Prezračevanje kompresorske postaje

Najpomembnejša zahteva za obratovanje zračno hlajenih kompresorjev je dovolj velik dovod

zraka za hlajenje. Zadosten odvod odpadne toplote mora biti zagotovljen ves čas delovanja

kompresorja. Obstaja več načinov prezračevanja, ki so odvisni od tipa in modela kompresorja

[2][12]:

Naravno prezračevanje

Prezračevanje skozi vstopne in izstopne odprtine v zidovih ali stropu brez dodatne

pomoči ventilatorja.


-14-

Prisilno prezračevanje

Prezračevanje skozi vstopne in izstopne odprtine v zidovih ali stropu s pomočjo

odvodnega ventilatorja.

Prezračevanje z dovodnimi in odvodnimi kanali

Prezračevanje z ustreznim kanalskim razvodom, največkrat s pomočjo odvodnega

ventilatorja.

Pri vodno hlajenih kompresorjih je največ toplote odvedene s hladilno vodo. Preostala

toplota, ki je vnesena v prostor z motorjem kompresorja, mora biti odvedena s hladnim

zrakom. Še nekaj napotkov vezanih na pravilno namestitev kompresorja.

Vroč zrak se vedno dviguje – giblje navzgor. Za zagotovitev učinkovite izmenjave

toplote, mora biti dovodna odprtina nameščena pri tleh, odvodna pa na stropu ali na

steni tik pod stropom.

Kompresor mora biti nameščen poleg vstopne odprtine, s čimer zagotovimo dotok

svežega hladnega zraka za prezračevanje neposredno na kompresor.

Kompresor mora biti nameščen tako, da ne more vsesavati lastnega odvedenega

vročega zraka.

Vstopne odprtine ali kanali kompresorja morajo biti nameščeni tako, da ni možno

vsesavanje nevarnih primesi (npr. eksplozivnih ali kemično nestabilnih substanc).

Odvod zraka naj bo izveden preko tlačne posode (če je nameščena), kar omogoča

dodatno hlajenje zraka v posodi.

Na vstopnih odprtinah morajo biti nameščene regulacijske žaluzije, ki omogočajo

zmanjševanje pretoka zraka za prezračevanje v primeru nizkih temperatur. Če to ne

zadostuje, mora biti kompresor opremljen z lastnim grelnikom.

Pri namestitvi večjega števila kompresorjev v en prostor, je potrebno upoštevati, da

med njimi ni medsebojnega vpliva. Če kompresor vsesava izstopni zrak iz drugega

kompresorja, se bo sistem pregreval. Prezračevanje mora zagotavljati skupne potrebe

po hlajenju vseh kompresorjev. Idealno je, če ima vsak kompresor svojo lastno

vstopno odprtino, katera mora po velikosti ustrezati njegovim potrebam.

V konkretnem primeru kompresorske postaje in analize možnosti za zagotavljanje

najbolj primernega načina hlajenja, smo se odločili za prezračevanje s kanalskim razvodom.


-15-

Slika 4.4: Prezračevanje s kanalom [12]

Temperaturna razlika T med vstopom in izstopom je približno 20C. Hitrost toka v

izstopnem kanalu naj ne bi presegala 6m/s. Potrebni presek kanala je tako precej manjši kot

odprtina v steni v primeru naravnega ali prisilnega prezračevanja skozi steno.

Na spodnji sliki je prikazan diagram, iz katerega razberemo okvirne vrednosti za

potreben presek kanala glede na nazivno moč motorja obeh kompresorjev, ki je na primer: za

kompresor z nazivno močjo 120 W je potreben presek kanala 1,2 m2. Velja, da potrebni

presek kanala linearno narašča z nazivno močjo kompresorja.

Slika 4.5: Diagram-presek kanala za prezračevanje kompresorja v odvisnosti od nazivne moči

kompresorja


-16-

Pomembne informacije glede kanalskega prezračevanja:

Vsi elementi in oblike v kanalu kot so odkloni toka, filtri, žaluzije, zavoji, T kosi in

dušilniki zvoka povzročajo povečevanje odpora toka zraka. Pri dolgih kanalih je

potrebno zato preveriti njihov presek.

Upoštevati je potrebno vse zahteve glede požarne varnosti in namestitev požarnih

loput v primeru prehoda ločenih požarnih con.

Če je kanal predolg, se lahko zgodi, da ventilator ne more premagovati dinamičnega

tlaka v kanalu. To pomeni, da se pretok zraka za hlajenje ustavi, s tem pa tvegamo

hude okvare kompresorja. V tem primeru je potrebno namestiti dodaten ventilator.

Vstopne in izstopne žaluzije ter ventilator morajo biti iz ekonomskih razlogov

nadzorovani s termostatom v kompresorski postaji.

Kanali za hlajenje nikoli ne smejo biti pritrjeni neposredno na ohišje kompresorja.

Vedno je potrebno namestiti kompenzatorje, ki preprečijo širjenje vibracij na kanalski

razvod.

Kanalski razvodi oblečeni z zvočno izolacijo sevajo manj toplote v okolici, zadušen

pa je tudi zvok, ki prihaja iz kompresorja.

Pri sistemih z več enotami, mora imeti vsak kompresor svoj vstopni in izstopni kanal.

Pri izvedbi s skupnim kanalom morajo biti vgrajene zaporne lopute, ki preprečujejo

pretok zraka iz enega kompresorja na drugega.

Dopustne temperature prostora:

Kompresor idealno deluje pri sobni temperaturi med +20⁰C in 25⁰C. Sledeče

temperature se nanašajo na batne in vijačne kompresorje.

Minimalna temperatura je +5⁰C, če temperatura pade pod 5⁰C lahko cevovodi in ventili

zmrznejo, kar lahko povzroči slabo delovanje kompresorja. Vijačni kompresorji se samodejno

izklopijo pri padcu temperature pod dovoljeno mejo. Dodatna protizmrzovalna oprema

dovoljuje padec temperature v prostoru do -10⁰C.

Maksimalna temperatura je do +40⁰C, če temperatura v prostoru naraste nad največjo

dovoljeno mejo, lahko temperatura zraka na iztopu preseže najvišjo priporočeno temperaturo.

Kakovost kompresorja se zmanjšuje, njegove komponente so podvržene višjim

obremenitvam, servisni intervali se skrajšajo. 2

2 Prezračevanje povzeto po [12]


-17-

4.8 Prezračevanje kompresorske postaje v podjetju Droga Kolinska

Prezračevanje kompresorske postaje v podjetju Droga Kolinska je izvedeno s kanalskim

razvodom. Skupna nazivna moč obeh kompresorjev znaša 124 kW. Tako, da iz diagrama na

sliki 4.5 odčitamo, da je potreben presek prezračevalnega kanala približno 1,25 m2. V podjetju

pa smo z merjenjem prezračevalnega kanala ugotovili, da je dimenzija le tega 400 mm x 1200

mm. Iz tega sledi, da je prerez prezračevalnega kanala velik 0,48 m2. Priporočen prerez pa je

1,25 m2, to se pravi, da je za 61,6 % premajhen za to nazivno moč kompresorjev. Posledica

tega je neustrezno hlajenje in pregrevanje kompresorjev. Poviša se tudi temperatura v

prostoru, zaradi neučinkovitega (in prepočasnega) odvajanja toplote iz prostora, v katerem se

nahajajo kompresorji. Problem pa je glede velikosti kompresorske postaje. Kompresorska

postaja je prevelika za prostor v katerem se nahaja. Temperatura prostora v katerem se

nahajata kompresorja je previsoka, kar pa ni priporočljivo za samo delovanje kompresorjev.

Posebej je to problem poleti, ko proizvodnja dela maksimalno, zrak je vroč, pri tem se pa

spremenijo lastnosti zraka, kar pa vpliva na delovanje kompresorjev. Kompresorja morata biti

nameščena oz. postavljena v prostor, tako da ne pride do medsebojnega vpliva. Ne sme priti

do vsesavanja izstopnega-vročega zraka drugega kompresorja, sicer pride do pregrevanja

kompresorja!

4.9 Razvod komprimiranega zraka v obratu Droga Kolinska Rogaška

Slatina

Distribucija komprimiranega zraka poteka kot je prikazano na slikah cevovoda pnevmatskega

omrežja, ki se nahajajo v Prilogi 2 in 3. Proizvodnja komprimiranega zraka se prične pri

kompresorski postaji, ki vključuje glavni kompresor Gardner Denver VS 70 in pomožni

kompresor Atlas Copco GA 45, ki se vključi, ko glavni kompresor preseže kapaciteto

delovanja 75-80%. Na to cev debeline d= 52,5 mm je montiran odvajalec kondenza. Za njim

je priklopljena cev, ki povezuje tlačno posodo z glavnim cevovodom. Filter zraka se nahaja

pred prvo delitvijo glavnega cevovoda na dve glavni veji. Debelina cevi se poveča iz d= 52,5

mm na d= 64,8 mm. Iz teh dveh glavnih vej cevovoda poteka zelo razvejan cevovod do vseh

porabnikov komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega omrežja.


-18-

4.10 Porabniki komprimiranega zraka v obratu Droga Kolinska Rogaška

Slatina

V polnilnici (Sektor Operacije Rogaška) imamo štiri polnilne linije, katere so porabniki

komprimiranega zraka. Linije so razdeljene na:

Linija X (polni se mineralna voda Tempel in posebej znan Donat Mg v steklenice 1L)

Linija Y ( polni se Cockta z aromami in Jupi v stekleničke 0,25ml)

Linija V (polni se mineralna voda Tempel, Donat Mg in Tiha v PET 0,5L, 1L, 1,5L)

Linija Z (polni se Cockta z aromami, Jupi in Multipower v PET 0,5L, 1L, 1,5L, 2L).

4.11 Porabniki komprimiranega zraka po posameznih linijah

Porabnike komprimiranega zraka smo razdelili na linije:

Linija X ( polni se mineralna voda v steklenice 1L)

Linija Y ( polni se Cockta in Jupi v stekleničke 0,25ml)

Linija V (polni se mineralna voda v plastenke 0,5L, 1L, 1,5L)

Linija Z (polni se Cockta in Jupi v plastenke 0,5L, 1L, 1,5L, 2L)

Poraba komprimiranega zraka po strojih postavljenih na liniji X:

Paletizerni stroj (50 l/min)

Depaletizerni stroj (50 l/min)

Odvijalni stroj zamaškov (33,3 l/min)

Zamašilni stroj (250 l/min)

Stroj za pranje zabojev (70 l/min)

Premix (83,3 l/min)

Pralni stroj (72,6 l/min)

Etikirni stroj (41,65 l/min)

Polnilni stroj (100 l/min)

Pregled steklenic (383 l/min)

Izhodna kontrola steklenic (0,42 l/min)

Skupna poraba komprimiranega zraka na liniji X znaša 1134,27 l/min.

Poraba komprimiranega zraka po strojih postavljenih na liniji Y:


-19-

Premix (83,3 l/min)

Izpiralni stroj (84,4 l/min)

Polnilni stroj (66,6l/min)



Pregled steklenic (0,42 l/min)

Depaletizerni stroj (83,3 l/min)

Paletizerni stroj (80 l/min)

Ovijalni stroj (ni porabnik zraka)

Pakirni stroj (100 l/min)

Izhodna kontrola (0,42 l/min)

Skupna poraba komprimiranega zraka na liniji Y znaša 915,04 l/min.

Poraba komprimiranega zraka po strojih postavljenih na liniji V:

Postavljalec plastenk (550 l/min)


Polnilni stroj (83,3 l/min)


Pakirni stroj (112,5 l/min)

Stroj za ročke (39,43 l/min)

Paletizerni stroj ( 68 l/min)

Ovijalni stroj (33,3 l/min)

Premix (83,3 l/min)


Cip (33,3 l/min)



Skupna poraba komprimiranega zraka na liniji V znaša 1305,03 l/min.

Poraba komprimiranega zraka po strojih postavljenih na liniji Z:

Postavljalec plastenk (1100 l/min)


Polnilni stroj (100 l/min)


-20-


Pakirni stroj (100 l/min)

Stroj za ročke (39,43 l/min)

Paletizerni stroj ( 68 l/min)

Ovijalni stroj (33,3 l/min)

Premix (166,6 l/min)

Cip (166,6 l/min)




Skupna poraba komprimiranega zraka na liniji Z znaša 2275,83 l/min.

4.12 Skupna poraba komprimiranega zraka po linijah

Linija X= 1134,27 l/min

Linija Y= 915,04 l/min

Linija Z=2275,83 l/min

Linija V= 1305,03 l/min

Skupna poraba vseh štirih linij je 5630,13 l/min.

4.13 Delovne ure kompresorja

Delovne ure kompresorja Atlas Copco GA 45 znašajo 8760 ur/leto.

Delovne ure kompresorja VS 70 znašajo 5424 ur/leto.

Skupne delovne ure kompresorjev znašajo 14184 h/leto.

4.14 Delovne ure linij

Delovne ure linij v obdobju enega leta znašajo:

Linija X = 526,81 h/leto

Linija Y = 1520,75 h/leto

Linija V = 3551,46 h/leto

Linija Z = 2030,25 h/leto

Skupno število delovnih ur vseh štirih linij v enem letu je 7629,27 h/leto.


-21-

5 DOLOČANJE IZGUB KOMPRIMIRANEGA ZRAKA

ZNOTRAJ PNEVMATSKEGA OMREŽJA

5.1 Metode določanja izgub komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega

omrežja

Z namenom ugotavljanja do kolikšnih izgub komprimiranega zraka znotraj omrežja prihaja,

smo uporabili več različnih metod. Prva metoda je bila test netesnosti z merjenjem časa

praznjenja in polnjenja pnevmatskega omrežja in se je izvedla z internimi izvajalci. Za

uporabo metode določanja izgub z ultrazvočnim detektorjem smo izbrali zunanjega izvajalca.

Računsko določanje količine izgub komprimiranega zraka pa nam je pokazalo stroške izgub v

€ na letni ravni.

5.2 Izračun izgub zaradi netesnosti omrežja (puščanje omrežja)

Nazivna kapaciteta kompresorja pri kateri se je test izvajal je znašala 11,6 m3/min.

(5.1)

Iz zgornjega izračuna sledi, da je na omrežju 55,17 % izgub zaradi netesnosti samega

omrežja.


-22-

5.3 Letni stroški komprimiranega zraka

Skupne delovne ure kompresorjev znašajo 14184 h/leto.

Moč kompresorja Atlas Copco GA 45 je 45kW

Delovne ure kompresorja Atlas Copco GA 45 znašajo 8760 delavnih ur/leto

Moč kompresorja Gardner Denver VS 70 je 79 kW

Delovne ure kompresorja VS 70 znašajo 5424 ur/leto

Strošek komprimiranega zraka za elektriko znaša od 0,06 in 0,040 €/kWh za omrežnino

Strošek komprimiranega zraka znaša 0,10 €/kWh

Letni strošek komprimiranega zraka za elektriko za kompresor Atlas Copco GA 45:

(5.2)

Strošek komprimiranega zraka za elektriko na leto za kompresor Gardner Denver VS

70:

(5.3)

Skupni stroški za električno energijo za oba kompresorja in z izgubami znaša:

(5.4)

Izgube zaradi netesnosti omrežja znašajo 55,17 %. Torej zaradi spuščanja omrežja

vsako leto zgubimo 45.388 €.

5.4 Test netesnosti z metodo merjenja časa praznjenja in polnjenja

omrežja

S pomočjo meritev smo opravili tudi test netesnosti. Pred začetkom izvajanja testa moramo

zagotoviti, da so vsi porabniki komprimiranega zraka, ki so priključeni na omrežje, izklopljeni

(ne sme priti do odvzema zraka iz omrežja). Nato samo en kompresor deluje (ostali

kompresorji, če jih je več, morajo biti izklopljeni) z znano kapaciteto. Ko smo kompresor


-23-

vklopili, smo počakali tako dolgo, da smo dosegli delavni tlak (700 kPa), ko je tlak dosežen

se kompresor sam izklopi.

Natančno merimo čas od spodnje vrednosti tlaka pa do zgornje vrednosti tlaka (delovni

tlak). S to meritvijo smo dobili podatek o času polnjenja omrežja. Čas praznjenja omrežja smo

dobili tako, da smo merili čas od zgornje vrednosti tlaka (delovni tlak) pa do spodnje

vrednosti tlaka. Rezultata meritve časa polnjenja in praznjenja omrežja sta podana v spodnji

preglednici.

Preglednica 5.1: Rezultata meritve časa praznjenja in polnjenja omrežja s komprimiranim

zrakom

Zaporedno št.

meritev

t-čas praznjenja

omrežja [s]

t-čas polnjenja

omrežja [s]

1. 240 300

5.5 Določanje izgub komprimiranega zraka z merjenjem zvočnih emisij3

Za ta način merjenja količine izgub komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega sistema smo

izbrali zunanjega izvajalca. Metoda merjenja poteka tako, da se po celotnem pnevmatskem

omrežju, po katerem poteka distribucija komprimiranega zraka do porabnikov merijo zvočne

emisije, s katerimi določimo mesta puščanja zraka in količino izgubljenega zraka.

Ko zrak prehaja skozi mesto puščanja iz območja višjega tlaka na nižji tlak nastane

turbulentno gibanje zraka, ki povzroči nihanje zraka z različnimi valovnimi dolžinami.

Meritev poteka tako, da se meri zvočne emisije, ki nastanejo pri puščanju zraka na določenem

mestu na omrežju. Te zvočne emisije nastajajo v slušnem območju in v območju ultrazvoka.

Ultrazvočni detektor meri amplitudo zvočnega nihanja in s tem podaja podatke, kje in koliko

zraka uhaja. Mesta nastajanja izgub smo označili in izdelali popis le-teh, kar omogoča

sistematičnost uvajanja sanacijskih ukrepov. Po uvedbi vseh potrebnih ukrepov za izboljšanje

stanja so potrebne ponovne meritve, da lahko potrdimo upravičenost testa netesnosti in

ugotovimo novo stanje oz. zmanjšanje izgub.

3 Povzeto po [11]


-24-

Slika 5.1: Primer opravljanja meritve z detektorjem UP 100SC-P [10]


-25-

6 REZULTATI

6.1 Rezultati meritev izgub komprimiranega zraka z ultrazvočnim

detektorjem

Določanja kritičnih mest, na katerih prihaja do izgub komprimiranega zraka in ugotavljanje

količine le-tega, je skupaj z našim nadzorom izvedel zunanji izvajalec. Uporabljena je bila

metoda meritve z ultrazvočnim detektorjem, ki je bila opravljena po celotnem pnevmatskem

sistemu. Vse meritve smo ustrezno arhivirali ter zbrali v preglednico 6.1.

Pri začetnem pregledu smo odkrili skupno 137 primerov puščanj in jih zavedli kot 121

mest puščanj. Vsa mesta smo označili s številko, opisom, fotografijo in lokacijo v prostoru.

Med samim pregledom je bilo mogoče z takojšnjimi enostavnimi vzdrževalnimi ukrepi

odpraviti 15 primerov puščanj. Kot kritična mesta smo določili vsa mesta, na katerih je

prihajalo do izmerjenih zvočnih emisij višjih od 50 dB. Odkrili smo 71 kritičnih mest puščanj,

na katerih se je količina zvočnih emisij gibala med 50 in 100 dB, kar znese od 30 do 70

kubičnih metrov izgube komprimiranega zraka na delovno izmeno, oziroma od 0,6 do 1,6 €

na izmeno na posamično mesto puščanja. Manjših puščanj smo odkrili na 50 mestih po

celotnem pnevmatskem omrežju in na teh znašajo zvočne emisije od 15 do 45 dB, kar znese

od 6 do 30 kubičnih metrov izgube komprimiranega zraka na delovno izmeno. Cenovno to

pomeni izgube od 0,2 do 0,6 € na izmeno na posamičnem mestu puščanja. Skupni znesek

izgub zaradi puščanja ob upoštevanju izklapljanja in času neobratovanja znaša približno

20.020,00 €/letno na izmeno. V ta znesek nista všteta stroška povečanega števila vzdrževalnih

ukrepov ob posledično nastalem večjem številu okvar in proizvodni stroški.

Najpogostejša mesta, na katerih prihaja do izgub so:

hitre spojke,

priključki,

armature,

cevi,..


-26-

Vsa našteta mesta izgub so relativno poceni za zamenjavo ali sanacijo, zato ne

predstavljajo velike težave, ki nastanejo na mestih pripravne grupe in regulacijskih ventilih. K

popisu mest, na katerih je bilo puščanje komprimiranega zraka smo dodali še fotografije le-

teh in s tem omogočili večjo sistematičnost pri izvajanju sanacijskih ukrepov ter pri bodočih

vzdrževalnih postopkih.

Preglednica 6.1: Seznam merilnih mest in jakost puščanja

Št. Mesto puščanja Vrsta in jakost pušč. dB m3/dan

1 Kom. postaja-batni komp. Spoj-hitra spojka nipelj 52dB 108

2 Linija X CO2 Pri polnilcu Spoj-dvovijačnik 36dB 58

3 Linija X CO2 Pri polnilcu Spoj-dvovijačnik 36dB 58

4 Linija X Pri polnilcu Spoj-dvovijačnik 32dB 50

5 Linija X Stroj Reflex Spojka 60dB 150

6 Linija X Stroj Reflex Luknja v cevi 60dB 150

7 Linija X Stroj Reflex Spojka 60dB 150

9 Linija X Dekloratizator Hitra spojka 36dB 58

10 Linija X Inpregnirni stroj Oddušnik 66dB 176

11 Linija X Inpregnirni stroj Koleno-regulator 36dB 58

12 Linija X Inpregnirni stroj Koleno-hitra spojka 56dB 127

13 Linija X Etikirka Krones T kos 56dB 127

14 Linija X Etikirka Krones Spoj ventil-koleno 56dB 127

15 Linija X Etikirka Krones Pripr.gr. kapica 56dB 127

16 Linija X Etikirka Krones Hitra spojka na podajalcu etik. 42dB 76

17 Linija X Etikirka Krones T kos pod trakom (videojet) 2x36dB 2x58

18 Cip Vreteno el. mag. ventila 42dB 76

19 Linija Y Etikirka Krones Pripravna grupa-lonček 66dB 176

20 Linija Y Membrani+konektor 35+70+35dB 112+200

21 Linija Y Membrane+objemka 4x16+36dB 80+58

22 Linija Y Membrane 70+3x20dB 200+72

23 Linija Y 2Ventila-spojki (za lepilo) 2x66dB 2x176

24 Linija Y Pripravna grupa pod strojem 18dB 22

25 Linija Y Pripravna grupa 66dB 176

26 Linija Y Depaletizer Razdelilec 3x36dB 3x58

27 Linija Y Depaletizer Regulacijski ventil 42dB 76

28 Linija Y Depaletizer Spoj dovodne cevi na cilindru 42dB 76

29 Linija Y Depaletizer Dovodna cev + batnica 70dB 200

30 Linija Y Depaletizer Dovodna cev+batnica 36dB 58



33 Linija X Vlagalni stroj Spoj na dovodni cevi 56dB 127

34 Linija X Vlagalni stroj Spoj dovodne cevi na ventil 56dB 127

35 Linija X Vlagalni stroj Batnica na cilindru 70dB 200

36 Linija X Vlagalni stroj Batnica cilindra 70dB 200

37 Linija X Vlagalni stroj Dovodna cev na cilindru 50dB 106

38 Linija X Pralni stroj 60dB 150


-27-


39 Linija X Pralni stroj Dovodna cev na ventil 60dB 150

40 Linija X Depaletizer Cilinder na kleščah 60dB 150

41 Linija X Depaletizer Zastavljalec hitra spojka 36dB 58

42 Linija X Depaletizer Klešče cilinder-bat 36dB 58

43 Linija X Depaletizer Regulator tlaka 50dB 106

44 Linija X Depaletizer Pripravna grupa dovodna cev 70dB 200

45 Linija X Odvijalec Cev 56dB 127

46 Linija X Odvijalec Hitra spojka na dovodu 70dB 200

47 Linija Y Paletizer Cev 70dB 200

48 Linija Y Paletizer Cilinder-batnica (oba) 2x36dB 2x58

49 Pihalka 1 Blok na pripravni grupi 60dB 150

50 Pihalka 1 Regulator tlaka-spoj 26dB 40

51 Pihalka 2 Spoj ventil-vrt.prik. 26dB 40

52 Pihalka 2 Glava na dovodni cevi 56dB 127

53 Dozator epruvet 2 Ročni ventil 66dB 176

54 Dozator epruvet 2 Dovodna cev 26dB 40

55 Silos za PET Hitra spojka-Avtomat 60dB 150

56 Silos za PET Avtomat beli 60dB 2x150

57 Silos za PET Hitra spojka+notranje puščanj 2x60dB 2x106




61 Postavljalec plast. Membrana na el.mag.vent. 32dB 48

62 Siruparna Tlačno stikalo 66dB 176

63 Siruparna Dovodna cev na cilindru 50dB 106

64 Siruparna Cevev v kineti 2x70dB 2x200

65 Linija V Inpregnator Prip.gr. –lonček 56dB 127

66 Linija V Inpregnator Vreteno na aktuatorju 66dB 176

67 Linija V Inpregnator Čep na ventilu v omarici 56dB 127

68 Linija V Inpregnator Kleme za CO2 50dB 106

69 Linija Z Inpregnator Spoj koleno ohišje 66dB 176

70 Linija Z Inpregnator Kleme CO2(nad pultom) 46dB 88

71 Linija Z Inpregnator Aktuator-dovodna cev(spodaj) 70dB 200

72 Linija Z Inpregnator Rumeni ventil(volumetrični) 56dB 127

73 Cip1 Pr. Gr. na hitrih spojih 70dB 200

74 Cip2 Izpust kondenza 70dB 200

75 Cip2 Vreteno 42dB 76

76 Linija V Glavni ventil Bosch(kom.omara) 70dB 200

77 Linija V Blok-drenaža(zadnji v vrsti) 50dB 106

78 Linija V Etikirka Krones 70dB 200

79 Linija V Etikirka Krones Cev počena 100dB 350

80 Linija V Etikirka Krones Spoj-hitra spojka cev 52dB 108

81 Linija V Etikirka Krones Hitra spojka 40dB 74

82 Linija V Stroj za ročke Spoj hitra spojka koleno reg.v. 56dB 127

83 Linija V Stroj za ročke Ventil-konektor-ohišje 56dB 127

84 Linija V Dimac Pripr. Gr.-manometer 32dB 50

85 Linija V Paletizer Prip. Gr.-izpust kond+oddu. 43+50dB 81+106


-28-


86 Linija V Paletizer Spoj cilinder-koleno 43dB 80

87 Linija V Paletizer Spoj cilinder-koleno 43dB 80

88 Linija V Paletizer Prip. Gr, kapica 56dB 127

89 Linija V Paletizer Hitra spojka na stebru 36dB 58

90 Linija V Paletizer Spoj koleno cilinder 33dB 51

91 Linija V Paletizer Spoj ventil-konektor 66dB 176

92 Linija Z Ovijalec Prip.gr. izpust kondenza 42dB 76

93 Linija Z Etikirka Regulaciski ventil spoj cev 36dB 58

94 Linija Z Paletizer Pušča cilinder 53dB 109

95 Linija Z Stroj za ročke 36dB 58

96 Linija Z Stroj za ročke 42dB 76

97 Linija Z Stroj za ročke Notranje puščanje 70dB 200

98 Linija Z Etikirka Dušilka 42dB 76

99 Linija Z Etikirka Pištola za izpihovanje 60dB 150

100 Linija Z Trakovi Hitra spojka 26dB 40

101 Linija Z Polnilni stroj 50dB 106

102 Linija Z Dovodna cev+ventil 56+40dB 127+74

103 Linija Z Sušilec zraka Holender 80dB 260

104 GEA Regulator tlaka 60dB 150

105 GEA Komandnaomara Register ventilov-na ohišju 70dB 200

106 GEA Komandna omara Prekontrolirati kineto 30dB 48

107 GEA med cisternami Hitra spojka 60dB 150

108 Čistilna naprava Elektro omara 50dB 106

109 Bazeni el. omara Ventil 42dB 76

110 Bazeni el. omara Koleno 42dB 76

111 Bazeni Ventil 42dB 76

112 Bazeni T kos 42dB 76

113 Bazeni T kos 66dB 176

114 Bazeni T kos, hitra spojka 40dB 74

115 Bazeni Odklopljen konektor 2x42dB 2x76

116 Klimat-kompresor El. Mag. ventil 40dB 74

117 Prezračevalni sistem Prekontrolirati komplet sist. 5x60dB 5x150

118 Komande za prezr.sis. Hitre spojke 56dB 127

119 Vzdrževanje Komplet razdelilec 56dB 127



Vsota vseh puščanj zraka (stalnih in občasnih) znaša:

(6.1)

0,65 Faktor občasnosti (empirično se giblje med 0,6 in 0,7)


-29-

Izgube, pri merjenju komprimiranega zraka z ultrazvočnim detektorjem znašajo 63,52

%.

Nazivna kapaciteta kompresorja VS 70 pri kateri se je izvajala detekcija meritev izgub

komprimiranega zraka z ultrazvočnim detektorjem je znašala 11,02 m3/min, ker je kompresor

VS 70 deloval 95%. Kompresor Atlas Copco GA45 je bil v času izvajanja meritev izklopljen.

Ti rezultati meritev podajajo podatek o 63,53 % izgubah in potrjujejo računsko določene

izgube, ki so znašale 55,17%. Pri zelo dobrih sistemih znaša puščanje4 do 10% in če

primerjamo naše rezultate s tem, ugotovimo, da prihaja do nedopustno prevelikih izgub.

Prevelike izgube komprimiranega zraka so potrdili izračuni izgub, merjenje zvočnih emisij z

ultrazvočnim detektorjem, določanje stroškov električne energije z izračuni z upoštevanjem

puščanja. Smotrni zaključek po vsakem vrednotenju rezultatov meritev je bil, da so izgube

prevelike in da jih je potrebno zmanjšati. Ukrepe izboljšav smo pričeli izvajati z zamenjavo

elementov pnevmatskega omrežja in smotrno bi bilo tudi planiranje posodobitve delovanja

kompresorske postaje z avtomatizacijo krmiljenja.

6.2 Rezultati detekcije meritev izgub komprimiranega zraka z

ultrazvočnim detektorjem

Na naslednjih slikah so prikazana mesta z največjimi količinami puščanja komprimiranega

zraka ob celotnem popisu merilnih rezultatov po celotnem pnevmatskem omrežju.

Slika 6.1: Mesto puščanja št. 22

4 Povzeto po [3].


-30-

Slika 6.1: Mesto puščanja št. 22 predstavlja kritično mesto nastajanja izgub večje

količine komprimiranega zraka na liniji Y. Puščanje se pojavi na membrani in znaša skupno

130 dB.


Slika 6.2: Mesto puščanja št. 64 prikazuje mesto puščanja v Siruparni in sicer do

puščanja prihaja na cevi, ki je v kineti. Velikost puščanja je skupno 140 dB.


Slika 6.3: Mesto puščanja št. 71 prikazuje mesto nastajanje izgub na liniji Z. Izmerjene

zvočne emisije znašajo 70 dB.


-31-


Slika 6.4: Mesto puščanja št. 74 prikazuje kritično mesto puščanja komprimiranega

zraka na stroju CIP 2 in označuje nastajanje izgub pri izpustu kondenza. Izmerjene zvočne

emisije znašajo 70 dB.


-32-

7 DISKUSIJA

V tem poglavju želimo opozoriti na pravilnost sklepanja ob jasno definiranem problemu

nastajanja prevelikih izgub komprimiranega zraka v pnevmatskem omrežju obrata Droge

Kolinske. Na podlagi ugotovitev in ustreznih sanacijskih ukrepov vzdolž pnevmatskega

omrežja smo določili nove smernice pri vsakodnevnem ravnanju s kompresorsko postajo in

na novo določili plan vzdrževanja. Z namenom trajnega izboljšanja učinkovitosti proizvodnje

komprimiranega zraka predlagamo posodobitev krmilja celotne kompresorske postaje na

ustrezno stopnjo avtomatizacije in s tem računalniško integracijo proizvodnje

komprimiranega zraka. Avtomatsko delujejo le posamezne komponente kompresorjev, kot so:

presostati, varnostni ventili in ventili za odvajanje kondenza.

Centralnega nadzora delovanja vseh strojev v kompresorski postaji ni. Potrebe po

količini proizvedenega komprimiranega zraka se spreminjajo, zaradi česar je pogonski motor

kompresorja Gardner Denver VS 70 opremljen s frekvenčnim regulatorjem, ki prilagaja

število vrtljajev motorja in s tem regulira delovanje kompresorja. Kompresor Gardner Denver

VS 70 ima PC nadzor. Omogočena je konstantna in količinsko ustrezna proizvodnja

komprimiranega zraka, kar je bistvenega pomena za optimalno distribucijo zraka po

pnevmatskem omrežju. Ko kompresor Gardner Denver preseže 75-80% svoje maksimalne

kapacitete proizvodnje zraka, se vklopi pomožni kompresor Atlas Copco GA45. Računalniško

vodenega krmilja kompresorske postaje ni, čeprav bi bilo smotrno posodobiti in avtomatizirati

krmiljenje glede na veliko število porabnikov in razvejanost pnevmatskega omrežja.

Posodobitev krmiljenja kompresorske postaje na določeno stopnjo avtomatizacije bi pomenila

največji korak k optimiranju delovanja kompresorske postaje, zmanjšanju porabe električne

energije in optimiranju distribucije komprimiranega zraka znotraj pnevmatskega sistema.

Elemente kompresorske postaje bi med seboj računalniško povezali in uredili centralni

nadzor. S tem bi pridobili vse podatke o delovanju kompresorske postaje in z računalniško

regulacijo dosegli hitro in energijsko učinkovito optimizacjo proizvodnje komprimiranega

zraka. Poleg vedno dostopnih podatkov o delovanju kompresorske postaje bi lažje in bolj

natančno nadzorovali njeno delovanje in hitreje ukrepali v primeru okvar. S tem bi se

zmanjšal čas odprave napak, to bi zahtevalo prilagoditev drugačne organiziranosti službe

vzdrževanja. Dežurni vzdrževalec bi bil preko SMS sporočila obveščen o napaki in bi

ustrezno ukrepal. S tem bi se odpravil problem nepreglednosti notranjega nadzora.


-33-

Nadgradnja tega in v prihodnost usmerjena opcija, je ureditev daljinskega upravljanja

kompresorske postaje, kar je izvedljivo preko internetnega omrežja in mobilnega telefonskega

omrežja.

Kompresor VS 70 skozi celi vikend deluje z minimalno zmogljivostjo 20% na uro,torej

deluje s 15,8 kWh. Atlas Copco GA45 deluje z 45 kWh. Skozi vikend delujeta skupaj z 60,8

kWh. Če vzamemo da je to približno 48 ur in 48 vikendov na leto, da je cena električne

energije - kWh 0,10 €, pridemo do ugotovitev, da na leto porabimo približno 14.000 €, samo

za delovanje kompresorjev, ko proizvodnja ni v teku. Za kompresorje predlagamo, da je

vodilni VS-70, ker ima večjo kapaciteto kot Atlas Copco GA45. Po sedaj zbranih

informacijah je delovanje kompresorjev ravno obratno.

Predlagamo, da se kompresorja čez vikend ročno izklopita. Tako bi zmanjšali stroške

energije, ki nastanejo, ko kompresorja delujeta. Možna je tudi postavitev manjšega

kompresorja, ki bo zagotovila nemoteno delovanje čez vikend. Ker gre samo za ventile,

poraba komprimiranega zraka ni velika. Zadošča 200 l kompresor. Za ročni izklop in vklop

kompresorjev se lahko izdajo navodila, ki jih osebe katere bodo za to zadolžene upoštevajo.

Vsekakor je bilo potrebno izvesti celoten pregled kompresorske zanke in tako preveriti

območja puščanja na sistemu. Ugotovljeno je bilo da pušča na reducirnih ventilih, krmilnih

ventilih, hitrih spojkah predvsem pa na kupolah. Za odpravljanje puščanja na kupolah ne

smemo pozabiti tudi na varnost. Potrebujemo dvigalo, ker je to mesto težko dostopno in se

izvaja na višini.

V sklopu celotnega dela je nastal tudi načrt iz katerega je razvidno, katere cevi imajo

neustrezen premer cevi. Če je premer cevi neustrezen, je v cevi prevelika hitrost in nam

povzroča težave pri ventilih. Tako da so iz načrta, ki se nahaja v Prilogi 2 in 3, vidne kritične

poti in za njih že tudi nastavljene rešitve. Rešitve so izbrane tako, da so tudi cenovno bolj

ugodne in lažje izvedljive. V Prilogi 1 je razvidno število cevi, njihove normalne mere,

notranji premeri, dolžine, material in hitrost v m/s.

Prezračevanje kompresorske postaje je tudi problematično, ker je poleti prevroče v

kompresorski postaji. Ta problem odpadne toplote bi lahko spremenili v koristen način

smortnega ogrevanja sanitarne vode.

V poglavju o prezračevanju kompresorske postaje je prikazan graf iz katerega je

razvidno, da imamo presek kanala premajhen, glede na moč, ki jo imata kompresorja. Ker je v

kompresorski postaji prevroče se spremeni specifika zraka. Kompresorji v takih pogojih težje

delujejo, ker kompresor mora imeti sveži zrak za delovanje. Ne sme oz. ni priporočljivo, da

vsrkava lasten odvedeni vroči zrak. Ker je v prostoru vroče, še predlagamo toplotno izolacijo


-34-

kanalnega razvoda. Podoben problem se pokaže tudi s sušilnikom vlage, kjer ob povišani

temperaturi nam ne odvaja zadostno vlago iz zraka.

Reševanje problema tesnosti

Na omrežju imamo 55,17 % izgub zaradi netesnosti samega omrežja. Iz tega sledi, da je

potrebno izvesti izboljšavo tesnjenja na celotnem omrežju. Predlagamo sledeči vrstni red

primarnega temeljitega pregleda in predlagamo vsakodnevni pregled tesnosti proge na vseh

spojnih mestih. Groba razdelitev kompletne linije oz. omrežja:

kompresorska postaja: nastajanje komprimiranega zraka, zbiralna tlačna posoda, vse

armature in elementi, ki pripravljajo zrak,

cevovod,

porabniki.

Preveriti je potrebno pribor in armature. To so vsi elementi, ki se ne uvrščajo med

delovne elemente in elemente za krmiljenje. Natančneje, pod pribor in armature, ki jih je

potrebno temeljito preveriti spadajo:

cevi

enote za pripravo zraka:

o filtri-čistost

o reducirni ventili

o manometri

o oljnik

razni priključki

hitre sklopke

razne cevne spojke

cilindri

turbine

ventili

glušnik

pnevmatične armature:

o razni navojni priključki

o navojna spojka

o cevne spojke v sklopu hidravličnih armatur

o reducirni čepi


-35-

o razni T-priključki, X-priključki

o glušniki

Skrb za tesnost celotnega pnevmatičnega sistema omogoča večjo ekonomičnost in

izkoriščanje manjše količine komprimiranega zraka.

Čistost, temperatura in vlažnost zraka

Visoka čistost zraka v sistemu zagotavlja dolgo življenjsko dobo kompresorskih naprav,

zato zrak v omrežju ne sme vsebovati:

vode oz. vlage, niti v obliki aerosolnih kapljic,

ostalih nečistoč iz okolja: prašni delci.

Za preprečevanje okvar smo zagotovili zrak z čim nižjim deležem vlage, preden le ta

vstopi v omrežje. Omogočeno mora biti ustrezno čiščenje zraka in filtriranje ter sušenje zraka,

da le ta vsebuje čim nižji delež vlage. Pomemben vpliv na količino vlage v zraku imajo

neposredno vremenske razmere, vendar moramo zrak, ki bo potoval po pnevmatskem omrežju

ne glede na te razmere ustrezno osušiti in očistiti. Na primer5: pri temperaturi nasičenja T=20

ºC vsebuje 1 m3 zraka 17,3 g vode, zato je sušenje zraka pomemben korak pri pripravi zraka.

Zato je zaželeno, da zrak od zunaj zajemamo na strani, kjer je čim nižja temperatura in

omogočimo temeljito čiščenje že z vstopnim filtrom, saj tudi kasneje prečiščen zrak vseeno

vsebuje določene majhne delce nečistoč, katerih pa mora biti čim manj, ker:

se okoli teh delcev tvori kondenz

se nalagajo na delih omrežja kot obloge in nečistoče

s tem nastajajo okvare na kompresorjih

vlaga v omrežju v kombinaciji z oljem tvori emulzijo, ki povzroča korozijo cevi.

S pravilno pripravo zraka, to je z ustreznim čiščenjem in sušenjem izvajamo ukrep

preventivnega vzdrževanja.

Priprava komprimiranega zraka

Zrak, ki prihaja iz razvodne mreže je treba preveriti ali ustreza zahtevam pnevmatskega

sistema:

poleg odprave kvarnega vpliva kondenzirane vode je potrebno zrak reducirati na

ustrezen tlak pred posamičnim potrošnikom, ker vsak potrošnik zahteva svojo

vrednost tlaka,

5 Povzeto po [2]


-36-

očistiti ga raznih delcev in ga pred uporabo naoljiti,

ga ohladiti na ustrezno temperaturo.

Vse te funkcije izvršuje pripravna enota za komprimirani zrak, ki je sestavljena iz:

filtra z izločevalnikom kondenza,

reducirnega ventila,

oljnika.

Problem nabiranja vode v cevovodu:

Posebno pozornost moramo nameniti izpustu kondenza. Predlagam preverjanje

postavitve celotnega omrežja cevovoda in sicer moramo ugotoviti:

kakšen je nagib cevovoda. Nagib cevovoda mora biti od 1% do 2% proti porabniku oz.

v smeri toka. To pomeni 1m padca na dolžino 100 m cevi. Ustrezen nagib cevovoda

omogoča odtekanje nabranega kondenza, saj voda v nobenem primeru ne sme priti do

stroja in orodij.

kako so izpeljane odprtine (luknjice) za izpust kondenza na spodnji strani cevi in

luknje za odvzem zraka na zgornji strani cevi. Te točke odvajanja naj bi bile

nameščene na vsakih 30 m cevovoda [1].

Posebno pozornost namenimo:

cevem izza kompresorja

na zbiralno tlačni posodi

tudi na cevovodu.

Premer cevnega voda

Predlagam preverjanje padca tlaka na cevovodu. Premer cevovoda mora biti

dimenzioniran tako, da padec tlaka od zbiralno tlačne posode do potrošnika ne bo večji od 10

kPa6. Pri ponovnem ovrednotenju pravilnega dimenzioniranja cevovoda je potrebno

upoštevati:

pretok zraka,

dolžino cevovoda,

dopustni tlačni padec,

6 Priporočilo povzeto po [1], [2].


-37-

obratovalni tlak,

število dušenih mest v cevovodu.

O sami porabi zraka

Zaradi zagotavljanja zadostnih količin zraka, moramo poznati porabo posameznih

pnevmatičnih naprav, torej moramo razdelati, koliko zraka potroši določen porabnik. Glede

na zgoraj navedene ukrepe, povzamemo, da moramo:

preveriti samo konfiguracijo omrežja,

preveriti dimenzioniranje posamičnih komponent cevovoda: premer cevi,

Razlog za preverjanje naštetega je v tem, da je prevelika poraba komprimiranega zraka

posledica kombinacije prevelikega puščanja zraka na progi, mogoče napačen nagib celotnega

cevovoda. Nujno ugotavljanje, kje na progi se pojavljajo izgube, ki jih moramo v bodoče

preprečiti z bolj učinkovitim tesnjenjem in rednim preverjanjem tesnjenja.

Pod prioritetne izboljšave predlagam tudi spremembo vloge kompresorjev tako, da je

zmogljivejši kompresor Gardner Denver VS 70 kot delovni kompresor, manj zmogljiv

kompresor Atlas Copco GA45 pa bi ga dopolnjeval in bi opravljal funkcijo kot pomožni

kompresor.

Priporočljivo je tudi, da se v sklopu vzdrževanja zadolži posamično osebo za

vsakodnevni temeljit pregled tesnjenja kompletne pnevmatske proge ne le zaradi

zagotavljanja mehanskega tesnjenja, ampak tudi zaradi preprečevanja porabe zraka iz

malomarnosti oz. človeških napak, kot so pozabljanje ugaševanja manjših potrošnikov ipd.

Splošna primera izgub7:

Skozi odprtino premera 3,5 mm spušča stisnjen zrak pod tlakom 600 kPa. Izgubljena

količina zraka znaša 0,5 m3/min. V eni uri torej nastane izguba 30 m

3 zraka po

nepotrebnem.

Tesnilo na vretenu ventila(dventila= 20 mm) ni dovolj zategnjeno in je nastala špranja

0,06 mm. Špranji skozi katero pušča zrak pod tlakom 600 kPa ustreza premer 2

mmizgube znašajo 0,2 m3 zraka/min kar pomeni izgubo 12 m

3 zraka v 1h. V eni

delovni izmeni to pomeni le na tem potrošniku izgubo zraka 96 m3

in če imamo 3

izmensko delovanje potrošnika le na tem mestu, izgubimo 288 m3 zraka.

Glede na podatke o obeh kompresorjih in o njunem delovanju lahko rečemo, da je

7 Povzeto po [2]


-38-

pretvorba električne energije v energijo komprimiranega zraka ustrezna. To se lahko

ugotovi tudi z:

o energetskim pregledom kompresorjev z upoštevanjem karakteristik kompresorjev,

o že omenjenega preverjanja porabe količine komprimiranega zraka po posamičnih

porabnikih,

o preverjanje delovanja kompresorske postaje kot celote .

Če strnemo priporočene ukrepe, je potrebno v prihodnjih vzdrževalnih ukrepih redno

izvajati naslednje aktivnosti :

preveriti konfiguracijo omrežja: nagib in s tem povezano odvajanje kondenza,

popraviti nedelujoče avtomatske odvodnike kondenza

namestiti avtomatski odvodnik kondenza pod tlačno posodo ( do 15% izločanje vlage

iz zraka)

omogočiti zajem zraka na zgornji strani cevi

zamenjati rjavne cev z nerjavnimi cevmi na liniji X, Y ter ločiti liniji Z in V od

pakirne enote za X in Y

ponovno izvesti test tesnjenja v celotnem obsegu zapisanih komponent po celotni

progi z zadostnim številom ponovitev (vsaj 5x), da ugotovimo kje in koliko pušča,

preveriti in zagotoviti ustrezno odvajanje kondenza – luknjice na obeh koncih cevi,

izvesti energetski pregled kompresorjev,

preveriti pripravo zraka,

poskusiti kombinirano uporabo kompresorjev kot glavnega in pomožnega.

Glavni ukrepi:

Nadomestiti komprimiran zrak s puhali tam, kjer je mogoče.

Nadomestiti komprimiran zrak z elektromotornimi pogoni tam, kjer je mogoče.

Omejiti delovanje kompresorja zgolj na delovni čas.

Separiranje linij x,y,z in v z el.mag. ventili.

Vzdrževanje sistema tesnosti.

Predpisano vzdrževanje kompresorjev, sušilcev, omrežja in uporabnikov.


-39-

8 SKLEP

Namen tega magistrskega dela je bil ugotavljanje stanja izgub komprimiranega zraka v

pnevmatskem omrežju obrata Droga Kolinska Rogaška Slatina in na podlagi ugotovljenega

stanja določiti potrebne ukrepe za izboljšave oziroma optimirati distribucijo komprimiranega

zraka po pnevmatskem omrežju obrata. Po opravljenih meritvah in določanju kritičnih mest,

na katerih prihaja do največjih izgub, se je oblikoval nov načrt vzdrževanja, po katerem se bo

ravnalo v bodoče in bo omogočal večji izkoristek kompresorske postaje zaradi bistvenega

zmanjšanja izgub.

Po takojšnji zamenjavi kritičnih delov pnevmatskega omrežja, se je povečal izkoristek

kompresorske postaje in posledično je pričela upadati količina porabljene električne energije.

Z apliciranjem navedenih ukrepov smo dosegli optimiranje distribucije komprimiranega zraka

znotraj omrežja in zmanjšali stroške porabe energije, kar dolgoročno pozitivno vpliva na

doseganje poslovnih in proizvodnih ciljev obrata.

Po vseh izvedenih ukrepih, ki so zapisani v poglavju, je priporočljivo izvesti ponovne

meritve. Ukrepi optimiranja in zmanjševanja izgub ter odpravljanja navedenih težav so

zapisani glede na stanje omrežja in tako so tudi oblikovani prednostni ukrepi za povišanje

učinkovitosti porabe električne energije in zmanjševanja izgub

Prioritetni vzdrževalni pregledi glede na trenutno stanje morajo v prvi vrsti vsebovati

temeljito preverjanje:

izgube komprimiranega zraka po celotnem omrežju od kompresorske postaje preko

omrežja do končnih porabnikov,

čistost zraka

Temu lahko sledi širši pregled omrežja in posamičnih komponent omrežja z namenom

zmanjšanja porabe komprimiranega zraka in količine energije:

Področje priprave zraka: Ugotovimo katera je najnižja možna primerna kvaliteta

zraka, saj vemo, da zagotavljanje previsoke kvalitete zraka prinaša povečane stroške

pri pripravi zraka. Vsekakor iščemo optimalno kombinacijo čistoče zraka, temperature

zraka, kontroliramo kako se glede na zunanje pogoje spreminja rosišče in

kontroliramo stanje zbiralnika zraka.

Dovod zraka po omrežju: preverjanje ustreznosti dimenzioniranja cevovodov ob


-40-

upoštevanju pretokov, kot že omenjeno poostreno ponovno preverjanje tesnosti na

vseh navedenih mestih, izoliranje delov omrežja, ki morebiti niso v uporabi in

kontrola porabe zraka po posamičnih potrošnikih.

Nadzor in regulacija delovanja obeh kompresorjev: kakšna je regulacija tlaka in kakšni

so dovoljeni padci po omrežju in kombinirana raba kompresorjev-glavnega in

pomožnega.

Posebno pozornost lahko namenimo tudi izkoriščanju odpadne toplote na

kompresorski postaji in odpadne toplote proizvodnega procesa.


-41-

9 LITERATURA IN VIRI

[1] Agencija republike Slovenije za okolje: Varovanje okolja- znižanje stroškov: Priročnik

za učinkovito rabo energije v industriji in obrti [svetovni splet]. Bayerisches Landesamt

für Umweltschutz. Dostopno na WWW: http://okolje.arso.gov.si/ippc/uploads/File/

Prirocnik%20za%20ucninkovito%20rabo%20energije%20si.pdf [28.5.2012].

[2] Agencija za učinkovito rabo energije. Varčno z energijo pri rabi komprimiranega zraka.

Ljubljana: Institut Jožef Štefan, 2011.

[3] Agencija RS za učinkovito rabo energije.Varčno z energijo pr rabi komprimiranega

zraka. Ljubljana: Institut Jožef Štefan, 1999.

[4] Arhiv podjetja Droga Kolinska d.o.o., arhiv porab, vzdrževanja, arhiv gradiva, 2011.

[5] Cene energentov [svetovni splet]. Statistični urad Republike Slovenije. Dostopno na

WWW: http://www.stat.si/novica_prikazi.aspx?id=4545 [28.5.2012].

[6] Droga Kolinska: Predstavitev skupine [svetovni splet]. Droga Kolinska, d. d. Dostopno

na WWW: http://www.kolinska.si/sl/o_nas/predstavitev_droge_kolinske/dejavnosti

[28.5.2012].

[7] OmegaAir: Izgube stisnjenega zraka [svetovni splet]. OmegaAir, d.o.o. Dostopno na

WWW: http://www.omega-air.si/user_files/vsebina/doc/Izgube_komp_zraka1.pdf/

[28.5.2012].

[8] OmegaAir: Omrežje stisnjenega zraka [svetovni splet]. OmegaAir, d.o.o. Dostopno na

WWW: http://www.omega-air.si/index.php?PageID=540 [28.5.2012].

[9] Turk, Mitja. Delni energetski pregled podjetja Henkel Slovenija, ki zajema komprimiran

zrak, električno energijo in hlajenje, diplomsko delo. Maribor: Fakulteta za strojništvo,

2011.

[10] UE Systems: Primer ultrazvočnega detektorja UP-100SC-P [svetovni splet]. UE

Systems, Inc. Dostopno na WWW: http://www.uesystems.eu/wp-content/uploads/EN-

UP100-P.pdf [28.5.2012].

[11] Ultrazvočni detektor puščanj komprimiranega zraka. [svetovni splet]. Enekom, d.o.o.

Dostopno na WWW: http://www.enekom.si/ultrazvocni_detektor_puscanj.php

[28.5.2012].

[12] OmegaAir: Prezračevanje kompresorske postaje[svetovni splet]. OmegaAir, d.o.o.

Dostopno na WWW: http://www.omega-air.si/index.php?PageID=535 [28.5.2012].


-42-

Priloga 1: Podatki o ceveh


-43-

Zap.

št. cevi

Št.cevi Nom. dimenzija Material Sch / Class Premer (notranji)

[mm]

Hrapavost

[mm]

Dolžina cevi

[m]

Hitrost

[m/sec]

1 P1 2" Steel (ANSI) Sch. 40 52,502 0,046 2 35.458

2 P2 2" Steel (ANSI) Sch. 40 52,502 0,046 2 0

3

Documents

OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V PNEVMATSKEM ...Magistrsko delo OPTIMIRANJE DISTRIBUCIJE ZRAKA V PNEVMATSKEM OMREŽJU OBRATA DROGE KOLINSKA Študentka: Marjana STIPLOVŠEK Študijski