Optymalna hybrydowa instalacja sprężarki do zastosowań PET
Choosing between a PET central air compressor or decentralized compressor installation
Aby można było wytworzyć jak najwięcej butelek PET w jak najkrótszym czasie, każdy element procesu produkcyjnego musi działać bez zakłóceń. Dotyczy to również układu sprężarki do zastosowań PET. Nawet najmniejszy problem może przerodzić się w kosztowne opóźnienia i wydłużenie czasu cyklu lub wpłynąć na jakość wytwarzanych butelek.
Sprężone powietrze pod wysokim ciśnieniem odgrywa ważną rolę w procesie formowania rozdmuchowego produktów z tworzywa PET. Do tej pory było ono zawsze dostarczane do punktu użycia (tj. do maszyny do formowania rozdmuchowego) w taki sam sposób:
Centralna sprężarka PET (może być sprężarką wysokiego ciśnienia lub sprężarką niskiego/średniego ciśnienia z doprężaczem) znajduje się w sprężarkowni, skąd sprężone powietrze jest transportowane do miejsca użycia za pośrednictwem przewodów wysokiego ciśnienia.
Taka konfiguracja jest również określana jako instalacja ze sprężarką centralną. Często jest to optymalne rozwiązanie, zwłaszcza gdy potrzebne jest tylko powietrze o niskim lub średnim ciśnieniu. Powodem jest fakt, że w pełni zdecentralizowana konfiguracja ze sprężarką w każdym punkcie użycia w praktyce nie nadaje się do szeregu zastosowań, w których wymagane jest standardowe ciśnienie sprężonego powietrza.
Niestety w przypadku producentów butelek PET scentralizowana konfiguracja i układ sprężarkowni mają również pewne wady, a mianowicie wysokie koszty. Dodatkowych problemów przysparza fakt, że ciśnienie potrzebne do formowania rozdmuchowego wciąż maleje. W układzie scentralizowanym można uzyskać tylko jedną wartość ciśnienia, które będzie równe najwyższemu wymaganemu ciśnieniu wydmuchiwania.
Z dostarczeniem różnych ciśnień do wydmuchiwania lepiej poradzi sobie konfiguracja zdecentralizowana. Oznaczałoby to jednak, że każda zdecentralizowana jednostka musi mieć rozmiar zapewniający maksymalny przepływ potrzebny do każdego zastosowania. Może to skutkować bardzo wysokimi kosztami inwestycji.
Konfiguracja instalacji sprężarek PET
Scentralizowane i zdecentralizowane instalacje sprężarek — a może lepsze będzie rozwiązanie hybrydowe?
Teraz istnieje również lepsze, tańsze rozwiązanie hybrydowe: decentralizacja części układu.
Możemy zaoferować instalację układu hybrydowego z doprężaczem w pobliżu miejsca użycia powietrza. Nasze doprężacze zostały zaprojektowane specjalnie do tego zastosowania.
W przypadku tradycyjnych doprężaczy poziom drgań i hałasu jest zbyt wysoki, aby można je było instalować w pobliżu maszyny do formowania rozdmuchowego, ponieważ powodowałoby to przekroczenie norm hałasu. Konieczne jest instalowanie ich w drogich, izolowanych akustycznie sprężarkowniach.
Nie dotyczy to jednak naszych doprężaczy, które zostały zaprojektowane specjalnie do produkcji butelek PET. Dzięki wyciszonej osłonie oraz ramie i cylindrowi, które mają zdolność tłumienia drgań, zapewniają one wyjątkowo ciche działanie przy bardzo niskim poziomie drgań.
W układzie hybrydowym nisko- lub średniociśnieniowa sprężarka PET znajduje się w centralnej sprężarkowni, podczas gdy w bezpośrednim sąsiedztwie maszyny do formowania rozdmuchowego instalowany jest doprężacz, który generuje wymagane wyższe ciśnienie wynoszące do 40 bar.
Takie rozwiązanie umożliwia wytwarzanie sprężonego powietrza o wysokim ciśnieniu tylko wtedy, gdy jest ono potrzebne, bezpośrednio przy maszynie do formowania rozdmuchowego. Zamiast jednego przepływu o wartości ciśnienia dostosowanej do najwyższego poziomu wymagań, każde zastosowanie wysokociśnieniowe otrzymuje dokładnie takie ciśnienie, jakiego potrzebuje. Wszystkie inne urządzenia, np. zwykłe urządzenia pneumatyczne, mogą być zasilane sprężonym powietrzem o niższym ciśnieniu bezpośrednio z centralnej sprężarkowni. Taka konfiguracja może znacznie obniżyć koszty, na przykład dzięki zmniejszeniu potrzebnej ilości przewodów wysokiego ciśnienia.
Zalety konfiguracji hybrydowej
W konfiguracji hybrydowej wielometrowe instalacje drogich rur nie są potrzebne, ponieważ powietrze pod wysokim ciśnieniem nie musi już pokonywać długiej drogi ze sprężarkowni. Już samo to pozwala zaoszczędzić znaczne kwoty, ponieważ w większości przypadków rury wysokociśnieniowe są wykonane z bardzo drogiej stali nierdzewnej. W zależności od miejsca, w którym znajduje się sprężarkownia, przewody wysokiego ciśnienia mogą kosztować tyle samo lub więcej niż sama sprężarka do zastosowań PET!
Podejście hybrydowe zmniejsza ponadto koszty związane z budynkiem, ponieważ nie potrzeba dużej ani dodatkowej sprężarkowni, która pomieściłaby doprężacz.
Na koniec trzeba również wspomnieć, że dzięki połączeniu doprężacza ze sprężarką Atlas Copco z napędem o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) można obniżyć wydatki na energię nawet o 20%. Ponadto mniejszy spadek ciśnienia w układzie sprężonego powietrza może oznaczać, że do obsługi zastosowań wystarczająca będzie mniejsza i tańsza sprężarka, która zużywa mniej energii, co oczywiście ułatwi osiągnięcie celów w zakresie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju.
Podsumowując, hybrydowa konfiguracja do instalacji produkującej butelki PET pozwala znacznie obniżyć całkowity koszt posiadania.
Całkowity koszt posiadania sprężarek do zastosowań PET
W przypadku sprężarek konwencjonalnych na całkowity koszt posiadania (TCO) składają się koszty samej sprężarki i jej konserwacji oraz koszty energii, przy czym większość kwoty stanowią te ostatnie.
W zakładach produkujących butelki PET jest to nieco bardziej skomplikowane. W tym przypadku rzeczywiste całkowite koszty posiadania obejmują również koszty budowy i montażu, np. koszt rur instalacji wysokociśnieniowej oraz tzw. „współczynnik ryzyka”, który można opisać jako wskaźnik niezawodności systemu i kosztu przestojów. Im niższy współczynnik ryzyka, tym mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia zakłóceń produkcji i utraty dochodów.
W przypadku opracowanej przez Atlas Copco hybrydowej koncepcji o nazwie ZD Flex, która obejmuje sprężarkę ZD i doprężacz, rzeczywisty całkowity koszt posiadania jest wyjątkowo niski, ponieważ koncepcja ta nie tylko zmniejsza koszty instalacji i energii, ale także pozwala obniżyć wspomniany czynnik ryzyka.
Więcej informacji na temat zastosowań PET można znaleźć, klikając poniższe artykuły
