Пневмоаудит. Аудит промышленных пневмосетей
В настоящее время в области предлагаемого оборудования по производству и подготовке сжатого воздуха (компрессоры, осушители, охладители, конденсатоотводчики, фильтры) имеется большое количество рекламной информации и фирм, предлагающих свои услуги. Данное обстоятельство делает порой затруднительным выбор в пользу какого-либо оборудования. Для принятия наилучшего решения необходимо проведение энергоаудита пневмосистемы предприятия специализированной организацией. Квалификация специалистов ООО НПП «ЭНСИ» и имеющаяся на предприятии приборно-техническая база, дают возможность проводить полный комплекс работ по энергоаудиту пневмосистем, с выполнением всех необходимых измерений и расчётов (свидетельство о членстве и соответствии требованиям к проведению энергетического обследования №0075.01-2012-5030004153-СРО-Э-096). Наши специалисты могут провести также и полный комплекс работ по оптимизации пневмосистем промышленных предприятий.
Полный комплекс работ по разработке и оптимизации пневмосистем промышленных предприятий включает следующие этапы работ:
- Инструментальное обследование системы пневмоснабжения предприятия.
- Проектирование систем производства и подготовки сжатого воздуха. Разработка проекта привязки основного и вспомогательного оборудования.
- Изготовление и поставка оборудования. Конструирование оборудования, нестандартного оборудования, металлоконструкций.
- Разработка автоматических систем управления технологических процессов производства и подготовки сжатого воздуха, приборов контроля и учета. Учет расхода энергоносителей.
- Выполнение строительно-монтажных работ «под ключ» объектов энергетического комплекса, нестандартного оборудования и инженерных сетей (шефмонтаж или авторский надзор, в случае осуществления монтажа силами Заказчика).
- Пусконаладочные работы, приемочные испытания, обучение персонала.
Результатом работ по оптимизации пневмосистемы предприятия является:
- Снижение затрат на производство, подготовку и транспортировку сжатого воздуха от компрессорной станции до потребителя:
- минимизация затрат электроэнергии на выработку сжатого воздуха;
- обеспечение оптимальных эксплуатационных расходов;
- исключение непроизводственных потерь сжатого воздуха;
- исключение перемерзаний пневмопроводов в зимний период.
- Обеспечение пневмопотребителей сжатым воздухом необходимого качества и качества выпускаемой предприятием продукции:
- уменьшение простоев оборудования и брака конечной продукции из-за некачественного сжатого воздуха;
- повышение надёжности работы оборудования;
- увеличение сроков межремонтных периодов пневмооборудования за счет его меньшего износа;
- повышение давления сжатого воздуха на конечных потребителях.
- Обеспечение необходимого резерва по компрессорному оборудованию.
Проведение пневмоаудита
В большинстве случаев наша компания начинает работу с Заказчиком с проведения обследования существующей пневмосистемы предприятия, в которое входит ряд мероприятий.
Первый этап - Сбор исходных данных
Включает первоначальное обследование всей системы сжатого воздуха с целью оценки ее эффективности, включая компрессоры, трубопроводы, арматуру, а также определение мест, являющихся источниками утечек.
В процессе сбора исходных данных и обследования устанавливается:
- режим потребления сжатого воздуха и фактические затраты электроэнергии на его производство;
- основные места и величины существующих утечек сжатого воздуха;
- состав пневмопотребителей и их требования к качеству сжатого воздуха;
- наличие средств контроля и управления параметрами сжатого воздуха;
- наличие или отсутствие изоляции и многое другое.
Сбор исходных данных производится специалистами ООО НПП «ЭНСИ» непосредственно на предприятии, в зависимости от объема обследования пневмосистемы, предварительно согласовываемого в Техническом задании, занимает от нескольких дней до нескольких месяцев и включает полное обследование пневмосистемы предприятия, начиная от компрессорной станции и заканчивая самым удаленным участком сети.
Второй этап - измерения и испытания
На этом этапе каждый элемент пневмосети подвергается детальному изучению с помощью измерительных устройств, которые в большинстве случаев устанавливаются так, что не нарушают штатную работу пневмосети и не влияют на производственные процессы:
- производятся инструментальные измерения расходов, температуры, давления и влажности сжатого воздуха в характерных точках пневмосистемы;
- измеряются реальные диаметры и протяженности пневмомагистралей, их состояние;
- проводятся газодинамические испытания компрессоров.
Основная задача применяемой методики определения параметров состояния сжатого воздуха заключается в определении: реальных удельных затрат на производство, подготовку и распределение сжатого воздуха; качества сжатого воздуха в системе у основных потребителей и сопоставление их с требованиями, предъявляемыми технологическим процессом; эффективности существующей системы производства и потребления сжатого воздуха, включая компрессоры, осушители, фильтры и другое вспомогательное оборудование.
Для эффективного сбора исходных данных и дальнейшего анализа вся система пневмоснабжения разбивается поэлементно на подсистемы: 1- производство сжатого воздуха (СВ), 2 - подготовка СВ, транспортировка СВ. Принимая за отправную точку компрессорные станции, необходимо прежде всего измерить реальные термодинамические параметры воздуха на входе и выходе, а также оценить затраты на производство. Далее осуществляется сбор исходных данных второго элемента системы - измерение параметров сжатого воздуха до и после блоков подготовки, обследование третьего элемента системы - измерение параметров сжатого воздуха в основных узловых точках распределительной системы сжатого воздуха к потребителям. Для измерения расходов сжатого воздуха в «ключевых» точках магистралей пневмосистемы предприятия наши специалисты используют компактный переносной комплекс ИРСВ. Методика измерения расхода ИРСВ основывается на ГОСТ 8.361-79 «Расход жидкости и газа. Методика выполнения измерений по скорости в одной точке сечения трубы».
Наши специалисты работают в постоянном и тесном контакте с техническими службами предприятия. На технических совещаниях обсуждаются требования предприятия к результатам проводимой работы, перспективы развития предприятия и планируемые перераспределения потребления сжатого воздуха существующими и вновь вводимыми подразделениями завода.
Третий этап - Анализ работы пневмосистемы:
На этапе анализа:
- составляется баланс системы пневмоснабжения;
- проводятся прогнозные расчеты различных вариантов работы системы;
- проводится анализ влияния климатических условий;
- определяется реальный график работы компрессорного оборудования и производства сжатого воздуха;
- проводится термодинамический расчет пневмосетей, расчет распределения температур и зон конденсации остаточной влаги в магистральных пневмопроводах сжатого воздуха, расчет реальных потерь давления и производительности по участкам пневмосети(включая компрессорную станцию);
- составляется математическая модель пневмосистемы предприятия и программа расчета;
- разрабатываются различные схемы модернизации системы;
- проводятся технико-экономические расчеты различных вариантов модернизации систем.
проводится анализ работы системы учёта производства и потребления сжатого воздуха.
По результатам обследования Заказчику представляется отчет, включающий:
- все результаты измерений;
- параметры сжатого воздуха в узловых точках;
- расчетные зоны выпадения конденсата;
- проблемные участки магистрали сжатого воздуха с точки зрения пропускной способности и реального состояния трубопроводов сжатого воздуха и запорной арматуры;
- рекомендации по сокращению непроизводительных потерь сжатого воздуха и поддержанию необходимого давления в сети;
- технико-экономическое обоснование технологии подготовки сжатого воздуха с перечнем оборудования, посредством которого обеспечивается оптимальное сочетание качества сжатого воздуха с экономией электроэнергии;
- рекомендации по оптимизации работы всей системы пневмоснабжения с целью достижения ее максимальной эффективности, включающей создание автоматической системы управления и мониторинга параметров сжатого воздуха;
- различные схемы модернизации пневмосистемы предприятия;
- оптимальную номенклатуру и места расстановки технических средств производства, подготовки (осушки и очистки) сжатого воздуха;
- наиболее технически и экономически целесообразную этапность модернизации пневмосистемы предприятия.
Результаты расчета параметров сжатого воздуха в наружных трубопроводах:
Расход по участку | 228,9 | Расход по участку | 103,9 | Расход по участку | 64,1 | Расход по участкам | 71,1 | |||
[1;2], м3/мин | [2;4], м3/мин | [4;6], м3/мин | [1;36] и [36;6], м3/мин |
Участок | Давление, кПа | Участок | Температура, град. С | Участок | Паросодержание, г/кг | ||||||||
начало | конец | разница | начало | конец | разница | начало | конец | разница | |||||
[0;1] | 600,000 | 599,381 | 0,619 | [0;1] | 20,0 | 17,8 | 2,2 | [0;1] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[1;2] | 599,381 | 574,631 | 24,749 | [1;2] | 17,8 | 11,3 | 6,5 | [1;2] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[2;3] | 574,631 | 573,936 | 0,695 | [2;3] | 11,3 | 11,0 | 0,3 | [2;3] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[2;4] | 574,631 | 572,572 | 2,059 | [2;4] | 11,3 | 7,1 | 4,2 | [2;4] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[4;5] | 572,572 | 571,541 | 1,032 | [4;5] | 7,1 | 6,7 | 0,4 | [4;5] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[4;6] | 572,572 | 571,748 | 0,824 | [4;6] | 7,1 | 2,3 | 4,8 | [4;6] | 0,780 | 0,778 | 0,002 | ||
[1;36] | 599,381 | 596,622 | 2,759 | [1;36] | 17,8 | 1,3 | 16,5 | [1;36] | 0,780 | 0,693 | 0,087 | ||
[36;6] | 596,622 | 571,748 | 24,874 | [36;6] | 1,3 | -2,4 | 3,7 | [36;6] | 0,693 | 0,556 | 0,137 | ||
[6;7] | 571,748 | 559,814 | 11,934 | [6;7] | -0,2 | -2,7 | 2,5 | [6;7] | 0,653 | 0,556 | 0,098 | ||
[7;8] | 559,814 | 558,465 | 1,349 | [7;8] | -2,7 | -3,3 | 0,6 | [7;8] | 0,556 | 0,533 | 0,022 | ||
[8;9] | 558,465 | 535,477 | 22,989 | [8;9] | -3,3 | -3,6 | 0,3 | [8;9] | 0,533 | 0,533 | 0,000 | ||
[8;12] | 558,465 | 558,351 | 0,114 | [8;12] | -3,3 | -4,2 | 0,9 | [8;12] | 0,533 | 0,499 | 0,034 | ||
[12;10] | 558,351 | 558,341 | 0,010 | [12;10] | -4,2 | -4,6 | 0,4 | [12;10] | 0,499 | 0,484 | 0,015 | ||
[12;13] | 558,351 | 557,221 | 1,130 | [12;13] | -4,2 | -4,3 | 0,1 | [12;13] | 0,499 | 0,498 | 0,001 | ||
[10;11] | 558,341 | 557,762 | 0,579 | [10;11] | -4,6 | -4,6 | 0,0 | [10;11] | 0,484 | 0,484 | 0,000 | ||
[7;20] | 559,814 | 555,838 | 3,977 | [7;20] | -2,7 | -3,7 | 1,0 | [7;20] | 0,556 | 0,520 | 0,036 | ||
[20;21] | 555,838 | 543,191 | 12,647 | [20;21] | -3,7 | -4,2 | 0,5 | [20;21] | 0,520 | 0,512 | 0,008 | ||
[20;14] | 555,838 | 555,808 | 0,029 | [20;14] | -3,7 | -3,7 | 0,0 | [20;14] | 0,520 | 0,519 | 0,000 | ||
[15;16] | 567,313 | 556,831 | 10,481 | [15;16] | 20,0 | 18,5 | 1,5 | [15;16] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[16;17] | 556,831 | 556,044 | 0,787 | [16;17] | 18,5 | 18,3 | 0,3 | [16;17] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
[16;14] | 556,831 | 555,808 | 1,023 | [16;14] | 18,5 | 17,5 | 1,1 | [16;14] | 0,780 | 0,780 | 0,000 | ||
Температура в точке 6 (после смешения потоков): | -0,2 | Паросодержание в точке 6 (после смешения потоков): | 0,653 | ||||||||||
Температура в точке 14 (после смешения потоков): | 9,9 | Паросодержание в точке 14 (после смешения потоков): | 0,687 | ||||||||||
На основе анализа собранной информации и технико-экономического обоснования
- выбирается и согласовывается наиболее технически и экономически целесообразный вариант модернизации системы;
- формируется оптимальная этапность выполнения работ по модернизации;
- разрабатывается техническое задание на проектирование.
Одна из задач, решаемая в результате нашей работы - совершенствование системы учета производства и потребления сжатого воздуха. Для ее решения формируются рекомендации по установке приборов учета. Обсуждаются предложения по организации мониторинга, предложения по локализации пневмоснабжения отдельных производственных участков.