Phương pháp tính toán Lượng khí nén Bị rò rỉ lãng phí

Lời mở đầu

Đối với các nhà máy và cơ sở công nghiệp, hệ thống khí nén, khí gas và chân không là một nguồn năng lượng chuyển đổi quan trọng. Dễ dàng hơn so với các nguồn tài nguyên khác như điện, máy nén khí hiện diện ở khắp mọi nơi trong các nhà máy ngày nay. Chúng vận hành máy móc, công cụ, robot, tia laser, hệ thống xử lý sản phẩm, và nhiều ứng dụng khác.

Tuy nhiên, nhiều hệ thống khí nén, khí gas và chân không đang bị ảnh hưởng bởi sự hao mòn và quy trình bảo trì kém, dẫn đến sự lãng phí lớn nhất – đó là các vết rò rỉ luôn hiện hữu. Những vết rò rỉ này có thể ẩn sau máy móc, tại các điểm kết nối, trên cao trong các đường ống cố định, hoặc trong các đường ống bị nứt hay ống mềm bị mòn. Sự lãng phí này tích tụ nhanh chóng và thậm chí có thể dẫn đến thời gian ngừng hoạt động (downtime).

Thiệt hại lớn do Khí nén bị Lãng phí

Theo thống kê ngành, một vết rò rỉ chỉ ⅛ inch (3mm) trong đường dây khí nén có thể gây thiệt hại lên tới 2,500 USD mỗi năm. Các ước tính của ngành cũng công nhận rằng một nhà máy không được bảo trì tốt có thể lãng phí 20% tổng công suất sản xuất khí nén thông qua rò rỉ. Chính phủ New Zealand đã ước tính rằng rò rỉ hệ thống có thể chiếm từ 30 đến 50% công suất của hệ thống khí nén.

Phát hiện rò rỉ khí nén, khí gas và chân không nhanh chóng là một yếu tố quan trọng để tìm ra lợi nhuận tiềm ẩn. Rò rỉ khí cũng có thể dẫn đến chi phí vốn, làm lại sản phẩm, ngừng hoạt động, các vấn đề về chất lượng và tăng chi phí bảo trì.

Để bù đắp sự sụt giảm áp suất do rò rỉ, các nhà vận hành thường mua máy nén khí lớn hơn mức cần thiết, điều này đòi hỏi chi phí vốn đáng kể cùng với việc tăng chi phí năng lượng.

Rò rỉ hệ thống cũng có thể làm cho thiết bị phụ thuộc vào khí nén bị hỏng do áp suất hệ thống thấp. Điều đó có thể dẫn đến:
- Trì hoãn sản xuất, ngừng hoạt động ngoài kế hoạch
- Các vấn đề về chất lượng
- Giảm tuổi thọ thiết bị
- Tăng chi phí bảo trì do máy nén khí phải chạy chu kỳ không cần thiết

Công thức tính Lượng khí nén bị lãng phí

Bước đầu tiên để kiểm soát rò rỉ trong hệ thống khí nén, khí gas và chân không là ước tính tải rò rỉ của bạn. Một số rò rỉ (dưới 10%) là điều được chấp nhận. Bất cứ điều gì vượt quá mức đó đều được coi là lãng phí.

1. Hệ thống điều khiển Khởi động/Dừng

Chỉ cần khởi động máy nén khí khi không có nhu cầu sử dụng khí trên hệ thống (sau giờ làm việc hoặc ngoài ca). Sau đó, thực hiện nhiều lần đo chu kỳ máy nén để xác định thời gian trung bình để xả tải hệ thống đã được nạp.

Công thức tính Tỷ lệ rò rỉ:

Trong đó:
• T = Thời gian nạp tải (on-load time, phút)
• t = Thời gian xả tải (off-load time, phút)

2. Hệ thống điều khiển phức tạp

Đặt một đồng hồ đo áp suất ở phía hạ lưu của thể tích (V, theo feet khối), bao gồm tất cả các bình chứa thứ cấp, đường ống chính và đường ống phụ. Với không có nhu cầu sử dụng khí trên hệ thống, đưa hệ thống lên áp suất vận hành bình thường (P1, theo psig). Chọn một áp suất thứ hai (P2, khoảng một nửa giá trị của P1) và đo thời gian (T, theo phút) cần thiết để hệ thống giảm xuống P2.

Công thức tính Lưu lượng rò rỉ:

Hệ số nhân 1.25 được sử dụng để điều chỉnh rò rỉ theo áp suất hệ thống bình thường.

Việc khắc phục và sửa chữa rò rỉ một cách hiệu quả có thể giúp giảm chi phí đáng kể, cải thiện mức sản xuất và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Giải pháp Tìm và Khắc phục Rò rỉ hiệu quả với Fluke

Nhiều nhà máy không có chương trình phát hiện rò rỉ. Việc tìm và khắc phục rò rỉ từng là một công việc khó khăn, tốn thời gian. Ngày nay, các thiết bị phát hiện rò rỉ thuộc dòng Camera Âm Thanh Fluke (Fluke ii900, ii905, ii915) giúp quá trình tìm kiếm rò rỉ trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.

Việc định lượng mức độ lãng phí và xác định chi phí trước đây thường đòi hỏi các chuyên gia. Với Công nghệ Camera Âm Thanh Fluke, khả năng này đã được đưa trở lại với các đội bảo trì để có phản ứng nhanh hơn và giám sát chủ động hơn.