sponsorowaneWalka z marnotrawstwem sprężonego powietrza Cztery w rzędzie! Jak inteligentne zawory zwiększają wydajność

„Cztery w rzędzie!” – tak brzmi hasło tej gry – jednak w praktyce czwarta forma energii, czyli sprężone powietrze, jest często kosztowna i nieefektywna. A przecież można to zmienić: dzięki inteligentnej technologii zaworów zwiększysz wydajność i wypowiedziesz wojnę marnotrawstwu sprężonego powietrza!

Gdyby mogli Państwo zaoszczędzić od 18 000 do nawet 90 000 euro – czy zrobiliby Państwo to? Taką kwotę – stanowiącą około jednej trzeciej typowych kosztów sprężonego powietrza – nawet średniej wielkości zakłady często mogą zaoszczędzić stosunkowo łatwo. I to bez konieczności rezygnacji z funkcjonalności oraz przy zwrocie z inwestycji w ciągu od jednego do trzech lat.

Sprężone powietrze jest wszechobecne – czy to w produkcji, sterowaniu siłownikami, czy w automatyce – jednak w praktyce znaczna jego część marnuje się bez wykorzystania

– wyjaśnia Daniel Jakob, ekspert ds. zaworów procesowych i regulacyjnych w firmie BÜRKERT, specjalizującej się w technice przepływu płynów. Często niepozorne wycieki lub niedopasowana technika zaworowa przy bliższym przyjrzeniu się okazują się prawdziwymi pożeraczami energii.

Czy wiedzieli Państwo, że firma BÜRKERT oferuje około 670 różnych typów produktów w ponad 20 milionach wariantów?

W wielu zakładach nie można sobie wyobrazić funkcjonowania bez sprężonego powietrza: ta tak zwana czwarta forma energii (obok energii elektrycznej, gazu i wody) jest wykorzystywana w przemyśle jako uniwersalne i bezpieczne źródło napędu. Jednak sprężone powietrze jest często traktowane jako koszt EDA – co pociąga za sobą odpowiednie konsekwencje: wycieki powodują, że cenna energia ulatnia się bezpowrotnie, a tradycyjne regulatory położenia zużywają sprężone powietrze nawet w stanie spoczynku. Ciśnienia robocze są zbyt wysokie lub ciśnienie nie jest regulowane nawet w przerwach w pracy.

Roczna oszczędność kosztów w wysokości 90 000 € odpowiada – w zależności od ceny energii elektrycznej i specyficznego zapotrzebowania na energię instalacji sprężonego powietrza – oszczędności rzędu kilku milionów normowych metrów sześciennych sprężonego powietrza rocznie. Przy specyficznym zapotrzebowaniu na energię wynoszącym ok. 0,10 kWh/Nm³ i kosztach energii elektrycznej na poziomie 15–20 ct/kWh odpowiada to około 4,5 do 6 mln Nm³ sprężonego powietrza rocznie.[1]

Szczerze mówiąc: jak dokładnie znają Państwo swoje straty sprężonego powietrza?

Kto ma sprężone powietrze, ten ponosi straty – z tą pozorną prawidłem natury pogodziły się pokolenia operatorów. Jest to nie tylko uciążliwe, ale także naprawdę kosztowne. Wielu operatorów nie zdaje sobie sprawy, jak wysokie są w rzeczywistości straty spowodowane wyciekami sprężonego powietrza – a przecież łatwo to obliczyć: Już przy niewielkiej dziurce o średnicy jednego milimetra strata w ciągu roku wynosi 37 843 metrów sześciennych – co odpowiada wartości 1 135 euro[2]. Przy łącznej średnicy wynoszącej pięć milimetrów, zgodnie z zasadami obliczeniowymi VDMA, otrzymujemy aż 974 462 metrów sześciennych, co odpowiada kwocie 29 234 euro.

To oznacza koniec z problemami związanymi z rosnącymi kosztami energii, coraz większą regulacją i narastającymi obawami dotyczącymi zrównoważonego rozwoju: Daniel Jakob jest przekonany, że kto postępuje mądrze, zapewnia sobie przewagę konkurencyjną, poprawia swoje wyniki w zakresie zrównoważonego rozwoju i przygotowuje się do wykorzystania koncepcji Przemysłu 4.0, takich jak konserwacja predykcyjna czy inteligentny monitoring zużycia energii: 

Efektywne wykorzystanie sprężonego powietrza dzięki inteligentnej technologii zaworów przynosi realne korzyści dla przedsiębiorstwa – pozwala nam obniżyć koszty, przyczynia się do realizacji naszych celów w zakresie zrównoważonego rozwoju oraz zaspokaja potrzeby klientów.

A przecież nawet pozornie niewielkie elementy mają tu znaczący wpływ: zawory regulacyjne znajdują zastosowanie w najróżniejszych procesach przemysłowych do dystrybucji cieczy, gazów lub pary. W szczególności połączenie sterowania elektronicznego z zaworami uruchamianymi sprężonym powietrzem ugruntowało swoją pozycję jako najnowocześniejsze rozwiązanie w postaci zaworów elektropneumatycznych – z jednym jednak mankamentem. Typowe zawory zawsze wymagają pewnej ilości sprężonego powietrza, aby utrzymać zawór w stanie ustalonym.

Regulator położenia i procesu BÜRKERT z serii SideCONTROL można idealnie zamontować na wszystkich popularnych napędach przesuwnych i obrotowych oraz sterować nim za pośrednictwem protokołów IO-Link, Asi, Profinet, Profibus, Modbus TCP lub Ethernet. Najważniejsza zaleta: zawory wyposażone w ten sposób potrzebują sprężonego powietrza tylko wtedy, gdy faktycznie ma nastąpić regulacja, czyli ruch elementu nastawczego.

Dzięki zastosowaniu regulatorów położenia i procesowych SideCONTROL zaczniesz oszczędzać sprężone powietrze już od pierwszej sekundy – nawet w istniejących instalacjach.

Daniel Jakob, ekspert ds. zaworów procesowych i regulacyjnych w firmie BÜRKERT Fluid Control Systems – SideCONTROL jest w 100% kompatybilny ze wszystkimi popularnymi napędami przesuwnymi i obrotowymi.

Inteligentne zawory do inteligentnych komputerów

To się szybko opłaca: przy zużyciu sprężonego powietrza rzędu setek litrów w typowym regulatorze położenia można zaoszczędzić kwoty rzędu trzech lub czterech cyfr na każdy zawór. W przypadku instalacji o typowych rozmiarach wartość ta rośnie proporcjonalnie do liczby zamontowanych zaworów i regulatorów położenia. Doświadczenie pokazuje zatem, że modernizacja prawie zawsze się opłaca – ku zadowoleniu kierownika zakładu, który może zoptymalizować swój system sprężonego powietrza, kontrolera, który oszczędza pieniądze, a także, co nie mniej ważne, bilansu zrównoważonego rozwoju.

Zdecentralizowana automatyzacja dzięki głowicy sterującej zamontowanej na zaworze przenosi inteligencję w teren: jako prawdziwe inteligentne urządzenia głowice sterujące można podłączyć bezpośrednio do głównej linii sprężonego powietrza. Dzięki temu nie są potrzebne typowe przewody elastyczne biegnące od szafy sterowniczej do zaworu, a co za tym idzie – eliminowane są związane z nimi wycieki i nakłady na konserwację. Można to zrobić nawet w późniejszym terminie, bez konieczności zmiany samego procesu przepływu. Firma BÜRKERT wspiera operatora, oferując funkcje automatycznego programowania regulacji (X.Tune).

A dla tych, dla których to wszystko jest zbyt skomplikowane, firma BÜRKERT oferuje zawory z napędem elektromotorycznym. Dzięki temu nawet użytkownicy nieposiadający instalacji sprężonego powietrza mogą korzystać z bezpiecznego i bezstratnego napędu, charakteryzującego się niskimi kosztami cyklu życia oraz uproszczonym montażem i uruchomieniem.

Zrównoważony rozwój i efektywność nie wymagają realizacji wielkich projektów. Już niewielkie działania w wymierny sposób zwiększają efektywność, opłacalność i wykorzystanie zasobów

– wyjaśnia Daniel Jakob z firmy BÜRKERT Fluid Control System. Wykorzystujcie nowoczesną technologię, konserwujcie swoje instalacje, wcześnie wykrywajcie wycieki, wybierzcie odpowiednią, spójną koncepcję automatyzacji i gromadźcie dane pomiarowe. Tylko to, co jest mierzone, można bowiem celowo zmienić: praktyczne zarządzanie energią pozwala wykryć wady konstrukcyjne i dostosować instalację do przyszłych wymagań – wówczas sprężone powietrze, dotychczas będące „pożeraczem energii”, stanie się faktycznie czwartym źródłem energii zapewniającym sukces produkcyjny!

[1] Na przykład Sojusz Przemysł 4.0 Badenii-Wirtembergii podaje, że średnie zużycie energii przez sprężone powietrze pod ciśnieniem 6 bar wynosi 0,1–0,12 kWh/Nm³
[2] Przy ciśnieniu roboczym 6 barów i całkowitych kosztach wynoszących trzy centy za metr sześcienny.