Как давление в сети влияет на энергопотребление компрессоров

Рабочее давление в сети сжатого воздуха влияет на энергопотребление компрессоров через два взаимосвязанных механизма: затраты энергии на сжатие и расход воздуха через утечки. При повышении давления компрессор должен обеспечивать соответствующие условия сжатия, а существующие неплотности сети могут пропускать больше воздуха. Поэтому изменение давления способно влиять на электрическую нагрузку оборудования одновременно по нескольким причинам.

Однако снижение уставки давления нельзя автоматически считать допустимым энергосберегающим мероприятием. Сначала необходимо проверить технологические требования потребителей и определить, какое давление действительно требуется для их работы. При этом важно отличать давление, поддерживаемое компрессорной установкой, от давления непосредственно у потребителя.

Какие данные необходимы для оценки влияния давления

Основу проверки составляют четыре взаимосвязанных показателя: давление сети, уставки регулирования, расход сжатого воздуха и потребляемая электрическая мощность компрессоров.

Давление сети характеризует условия подачи сжатого воздуха. Уставки определяют заданные параметры регулирования компрессорного оборудования. Расход воздуха показывает объём потребления в рассматриваемом режиме, а электрическая мощность позволяет оценить энергетическую нагрузку компрессоров.

Эти показатели необходимо сопоставлять за согласованный период наблюдения. Сведения о расходе при одном давлении и электрической мощности при другом режиме не позволяют непосредственно установить зависимость энергопотребления от давления.

Также требуется определить границы рассматриваемой системы: какие компрессоры, участки сети и потребители включены в анализ. Без согласованных границ нельзя достоверно связать зарегистрированное электропотребление с рассматриваемым расходом сжатого воздуха.

Как рабочее давление влияет на сжатие и утечки

Для оценки энергетического влияния давления сопоставляют рабочее давление, расход воздуха и потребляемую мощность компрессоров с действующими уставками регулирования.

Более высокое давление может увеличивать энергетические затраты на производство сжатого воздуха. Одновременно повышение давления способно усиливать расход через существующие утечки. В таком случае изменение электропотребления связано не только с условиями сжатия, но и с количеством воздуха, которое требуется производить.

При анализе необходимо учитывать оба механизма. Если электрическая мощность компрессоров увеличилась, одного этого признака недостаточно для вывода о том, какая часть изменения связана с давлением сжатия, а какая — с расходом воздуха.

Достоверная оценка требует сопоставимых показателей давления, расхода и мощности. При изменении режима работы такое сопоставление выполняют повторно, поскольку зависимость между рассматриваемыми величинами может измениться.

Почему потери давления на фильтрах нельзя приравнивать к требованиям потребителя

Падение давления на фильтрах и необходимое давление у потребителя характеризуют разные обстоятельства работы пневматической системы.

Потеря давления на фильтрах отражает изменение давления при прохождении воздуха через соответствующий элемент системы. Требуемое давление у потребителя определяется условиями работы оборудования, использующего сжатый воздух.

Поэтому обнаруженное падение давления на фильтрах не доказывает, что потребителю необходимо более высокое рабочее давление. Но и предположение о возможности снижения уставки нельзя считать обоснованным без проверки давления, необходимого потребителям.

Для правильной интерпретации необходимо разграничить условия подачи воздуха, потери давления в сети и технологические требования. Иначе повышенное давление компрессорной установки может быть ошибочно принято за неизбежную потребность оборудования либо, наоборот, предложено к снижению без достаточного обоснования.

Когда снижение уставки допустимо рассматривать как мероприятие

Возможность изменения уставки оценивают только после проверки технологических требований и сопоставления фактических показателей системы. Необходимо установить, обеспечивает ли предполагаемый режим необходимые условия подачи воздуха потребителям.

Если сведений недостаточно, уточняют давление сети, действующие уставки, расход воздуха и потребляемую мощность компрессоров. Отдельно проверяют обстоятельства, связанные с падением давления на фильтрах и требованиями потребителей.

После получения сопоставимых данных можно оценивать, как изменение рабочего давления потенциально отразится на затратах энергии на сжатие и расходе через утечки.

Снижать уставку без проверки технологических требований нельзя. Предполагаемое уменьшение электропотребления не должно рассматриваться отдельно от допустимых условий работы оборудования, использующего сжатый воздух.

Результат проверки и границы достоверности

Результатом анализа является обоснованная оценка влияния рабочего давления на энергопотребление компрессоров с учётом условий сжатия, расхода воздуха и возможных утечек. Она позволяет определить, достаточно ли имеющихся данных для рассмотрения изменения уставок и какие сведения требуют уточнения.

При подготовке вывода необходимо разграничивать фактически подтверждённые показатели давления, расхода и мощности, расчётную оценку влияния изменения давления и предположения о причинах повышенного энергопотребления.

Без фактических данных нельзя утверждать, что на конкретном объекте установлены избыточное давление, дефекты сети или определённый объём утечек. Также нельзя гарантировать величину экономии электроэнергии от предполагаемого изменения уставок.

Вопросы обследования соответствующих систем рассматриваются на странице «Компрессорное оборудование и системы сжатого воздуха». Оценка фактических энергетических показателей относится к услуге «Анализ энергопотребления». Другие технические публикации представлены в разделе «Материалы».