10 trinn til en grønn og mer effektiv produksjon

Karbonreduksjon for grønn produksjon – alt du trenger å vite
10 trinn til grønn trykkluftproduksjon

Alt du trenger å vite om din pneumatiske transportprosess

Oppdag hvordan du kan skape en mer effektiv pneumatisk transportprosess.
3D images of blowers in cement plant
Lukk

Hvordan reguleres mengden i luftkompressorer?

Mengden i en luftkompressor reguleres ved å endre motorhastigheten eller ved å styre pålastnings- og avlastingssykluser for å matche luftbehovet. Dette gjøres med VSD og frekvensomformere, motorer med to hastigheter eller enheter med fast hastighet som bruker trykkbasert last- og avlastingskontroll. Moderne elektroniske kontroller har erstattet eldre relésystemer, noe som forbedrer presisjonen og responsvilligheten. Hver metode passer til ulike etterspørselsmønstre og fordeler, som vi dekker nedenfor.

Frekvensomformerteknologi (VSD)

VSD-teknologi (variabel hastighetsstyring) tilpasser kompressoreffekten til det faktiske behovet ved å justere motorhastigheten kontinuerlig. I stedet for å kjøre med én hastighet og være avhengig av pålast- og avlastingssykluser, bruker en frekvensomformer elektronisk motorhastighetskontroll for å holde systemtrykket stabilt samtidig som energiforbruket reduseres.

an illustration about regulation and control for the atlas copco wiki.

Slik fungerer frekvensomformerteknologien

  • Elektronisk kontrollsystem: Sensorer overvåker systemtrykket i sanntid. Styreenheten sammenligner det faktiske trykket med settpunktet og bestemmer nødvendig motorhastighet.
  • Frekvensomformerdrift: Frekvensomformeren varierer frekvensen og spenningen som leveres til den elektriske motoren, noe som endrer motorturtallet som påvirker elementhastigheten og dermed lufttilførselen.
  • Kontinuerlig hastighetsjustering: Fordi hastigheten endres jevnt i stedet for trinnvis, kan en VSD opprettholde høy trykkstabilitet, ofte rundt ±0,1 bar når den er riktig dimensjonert og justert.
  • Dellasteffektivitet: Når etterspørselen faller, reduserer konrolleren hastigheten og strømforbruket reduseres fordi kompressoren bare produserer den luften som nettverket trenger.
  • Myk start: Frekvensomformeren øker hastigheten gradvis, noe som reduserer innkoblingsstrømmen og begrenser elektrisk og mekanisk belastning under oppstart.

Trykkregulering med variabel hastighet i en luftkompressor

Fordeler og bruksområder for VSD

Hastighetsfordelene med VSD oppnås når luftbehovet varierer gjennom dagen. Ved kontinuerlig justering av turtallet regulerer kompressoren hastigheten uten hyppige pålastnings- og avlastingssykluser, noe som forbedrer både effektiviteten og stabiliteten.

  • Energibesparelser: vanligvis 30 til 60 % sammenlignet med drift med fast hastighet på steder med variabelt forbruk, med besparelser grunnet redusert strømforbruk ved dellast.
  • Konsekvent trykkregulering: smalere trykkbånd støtter stabile prosesser og kan redusere behovet for å kjøre ved et unødvendig høyt settpunkt.
  • Redusert vedlikehold: færre starter og jevnere drift reduserer slitasje på komponenter og ventiler.
  • Myk start: Lavere innkoblingsstrøm og mykere akselerasjon reduserer belastningen på strømforsyningen og drivlinjen.

Når du skal bruke VSD-teknologi

VSD-teknologier et smart valg når luftbehovet endrer seg i løpet av dagen. Den passer for anlegg med varierende produksjon, flerskiftsdrift med tydelige topper og lave perioder, og anlegg der en kompressor med fast hastighet er overdimensjonert og går i mange timer i drift ved dellast.

Tilbakebaetalingen avhenger av strømprisen, driftstimerog hvor mye etterspørselen varierer, men mange installasjoner gir avkastning i løpet av måneder til noen år. Nøkkelen er å matche reguleringsmetoden til din reelle etterspørselsprofil, slik at du får stabilt trykk og best mulig energibesparelse.

 

Grafisk fremstilling av en kompressor med vsd-teknologi som regulerer hastighet og energibehov.

Kompressorsystemer med to hastigheter

Kompressorsystemer med to hastigheter er en mellomting mellom fast hastighetsregulering og VSD. De kjører med to motorhastigheter: full hastighet for full effekt og deretter en lavere hastighet under avlasting.

Virkningsgrad

Kjøring med minimumshastighet under avlasting reduserer energiforbruket. En tohastighetsmotor vil også minimere transienttap, takket være minimumshastigheten for avlastingsmotoren og det faktum at den kan starte opp (raskere) mot et system under trykk.

 

Energi utgjør ca. 80 % av kostnadene ved å eie og drive en kompressor. Det betyr at de 20 % energibesparelsene som GA FLX kan levere, virkelig kan bidra til å senke driftskostnadene og oppfylle bærekraftsmålene dine.

Typisk bruk

To hastigheter fungerer best der etterspørselsendringer er moderate og forutsigbare, som:

  • flerskiftsanlegg med klare topper og bunner
  • anlegg med gjentatte produksjonssykluser
  • kostnadsbevisste operasjoner som ønsker en effektivitetsoppgradering uten full VSD

Atlas Copcos GA FLX er et eksempel på denne tohastighetstilnærmingen.

Fast hastighet med på- og avlast

Kompressorer med fast hastighet kjører med et konstant motorturtall, så mengdestyringen kommer fra styresystemtypen, den vanligste pålast- og avlastingsstyringen. I stedet for å endre motorturtallet regulerer kompressoren luftmengden ved å åpne og lukke kompressorinntaket.

Slik fungerer pålast- og avlastkontroll

  • Innløpsventilregulering: en vanlig metode som brukes til å kontrollere kompressorens utgangsmengde ved å åpne eller lukke innløpsventilen
  • Pålast til avlastingssyklus: ved øvre trykksettpunkt avlaster kompressoren, og når trykket faller til nedre settpunkt, pålaster den igjen.
  • Trykkbånddrift: Forskjellen mellom avlastingssettpunktet og pålastsettpunktet kalles trykkbåndet, dette indikerer hvor mye trykket kan svinge fra den nødvendige trykkinnstillingen.

Best egnede bruksområder

Pålasting- og avlastingssystemer med fast hastighet fungerer best der etterspørselen er stabil og høy, slik at kompressoren forblir belastet det meste av tiden, for eksempel 24/7 drift.

Kostnader og vedlikeholdsprofil

Sammenlignet med mer avanserte løsninger for hastighetsregulering betyr systemer med fast hastighet vanligvis lavere investeringskostnad, men vil vanligvis bruke mer energi sammenlignet med en VSD-kompressor.

Kompressorer med fast hastighet vil ha høyere startstrøm og vil også ha flere pålastnings-/avlastings-/start-/stoppsykluser, noe som kan ha en negativ effekt på slitasjen på visse komponenter og ventiler.

Kompressorregulering med fast hastighet vs. to hastigheter

Når luftbehovet går opp og ned i løpet av dagen, utgjør reguleringsmetoden en reell forskjell. Regulering med fast hastighet kjører med en konstant hastighet, slik at den hovedsakelig reagerer ved lasting og lossing

Dobbel hastighetskontroll legger til et trinn med lav hastighet, slik at kompressoren kan kjøre med høy eller lav hastighet før den må avlastes, noe som kan redusere energitapet i perioder med dellast.

 

Fast hastighet

  • Én hastighet
  • Bruker pålast/avlast-sykluser
  • Best for stabil etterspørsel
  • Høy avlasteffekt
  • Interntrykket blåses helt av under avlastingssyklus

 

 

Tohastighetsregulering

  • To hastigheter: høy og lav
  • Bruker pålast/avlast-sykluser
  • Best for moderate endringer i etterspørselen
  • Lavere avlasteffekt
  • Internt trykk ikke blåst helt av under avlastingssyklus . For å redusere transiente tap

Reduser energikostnadene for trykkluft

Hastighetsreguleringsteknologi kan gi betydelige energibesparelser. Våre trykklufteksperter kan vurdere ditt bruksområde, forklare det reelle besparelsespotensialet og anbefale den beste løsningen, fra VSD til systemer med to hastigheter.

Hva er den mest energieffektive metoden for hastighetskontroll?

I de fleste trykkluftsystemer er VSD med frekvensomformer den mest energieffektive hastighetsreguleringsmetoden fordi den kontinuerlig tilpasser motorturtallet til etterspørselen og unngår lang ubelastet drift. Når det er sagt, hvis etterspørselen er svært stabil og kompressoren forblir belastet nesten hele tiden, kan en enhet med fast hastighet også være effektiv, rett og slett fordi den ikke kaster bort energisykluser.

Når bør jeg velge VSD fremfor tohastighetskontroll?

Velg VSD når hastighetskontrollsystemene må reagere på hyppige eller uforutsigbare endringer i etterspørselen, eller når trykkstabilitet er viktig. VSD kan holde et strammere trykk og unngå trinnvise endringer. Dobbel hastighet er et godt mellomalternativ når etterspørselen varierer i tydelige perioder med høy og lav hastighet, og du ønsker en lavere kostnadseffektivitetsforbedring enn full VSD.

Hvor mye energi kan hastighetskontroll spare?

Besparelsene avhenger av behovsprofilen, trykkinnstillingene og driftstimene. Som en tommelfingerregel kan VSD redusere energiforbruket betydelig ved dellast, noe som ofte gir betydelige besparelser på steder med variabel etterspørsel, mens to hastigheter kan gi opptil ca. 20 % sammenlignet med fast hastighet under egnede forhold. De største gevinstene kommer vanligvis fra bedre hastighetsregulering i lange perioder med lav til middels etterspørsel.

Kan jeg ettermontere hastighetsregulering på eksisterende kompressorer?

Noen ganger ja, men det avhenger av kompressorens design, motortype, kontroller og det overordnede systemet. Ettermontering av motorhastighetsregulering kan innebære å legge til en frekvensomformer, oppgradere sensorer og styreenheten, og sjekke at motoren og kjølesystemet kan operere trygt innenfoir et hastighetsområde. I mange tilfeller kan oppgradering av kompressorstyringene eller forbedring av luftsystemet være et mer kostnadseffektivt første trinn enn en fullstendig ettermontering.

Hvordan påvirker hastighetskontroll kompressorens levetid?

Når en kompressor regulerer hastigheten jevnt, kan den redusere slitasje forbundet med hyppige starter, brå belastningsendringer og trykksvingninger. VSD mykstart reduserer elektrisk belastning ved oppstart, og jevnere drift kan være mer skånsom mot komponentene. Nøkkelen er riktig størrelse og oppsett: et dårlig valgt eller dårlig innstilt system kan forårsake unødvendige sykluser eller ustabil styring, noe som kan oppveie fordelene mot levetiden.

Relaterte artikler

an illustration about regulation and control for the atlas copco wiki.

Kontrollsystemer: Sentral kontroll

26 april, 2022

Lær mer om de forskjellige måtene vi kan behandle trykkluft og de forskjellige verktøyene som brukes i disse prosessene. Her snakker vi om kontroll og overvåking av luftkompressorer.

an illustration about regulation and control for the atlas copco wiki.

Kontrollsystemer: Dataovervåking

23 februar, 2022

Lær mer om de forskjellige måtene vi kan behandle trykkluft og de forskjellige verktøyene som brukes i disse prosessene. Her snakker vi om kontroll og overvåking av luftkompressorer.