Экономия воздуха

Многие промышленные компании, включая производителей цемента, называют сжатый воздух четвертым компонентом производства. Выбор правильного оборудования для подачи сжатого воздуха предоставляет много возможностей для экономии средств.

Среди шумных станков и высокотемпературных печей, доминирующих в технологическом цикле цементного завода, легко упустить из виду неприметное оборудование для работы со сжатым воздухом. Тем не менее, без него все эти машины не смогут транспортировать материал по всему участку, очищать конвейер от загрязнений и заторов или упаковывать готовый продукт.

В докладе, подготовленном Национальной лабораторией Лоренса Беркли (США), отмечается, что около 6% от общего потребления электроэнергии на цементном предприятии приходиться на производство сжатого воздуха.

Хотя это и небольшая доля энергопотребления в сравнении с другими отраслями промышленности, ее значение выглядит скромным лишь на фоне огромной мощности, необходимой для работы прочих систем с электроприводами на цементном заводе. Таким образом, компании могут существенно сэкономить за счет оптимизации расхода энергии в данной области. Ключевым требованием для этого является использование подходящего оборудования для выполнения конкретной задачи.

Транспортировка продукта
На сегодняшний день сжатый воздух при производстве цемента наиболее широко используется для пневматической транспортировки. Эта технология предусматривает создание перепада давления между областями в сочетании с применением нагнетателя воздуха или вентилятора. Материал либо подталкивается, либо всасывается потоком воздуха и перемещается вдоль производственной линии. Сжатый воздух обеспечивает его легкую и безопасную транспортировку из бункера в бункер или непосредственно к технологическому оборудованию.

Пневматическая транспортировка имеет целый ряд преимуществ перед механическими системами перемещения продукта, особенно в цементной промышленности. Пневматические конвейерные системы полностью закрыты, что крайне важно при работе с пылью и мелким порошком. Они позволяют реализовать сложный маршрут транспортировки с множеством поворотов для подвода сырья к станкам и от них. Кроме того, конструкция пневматических систем отличается меньшим количеством подвижных деталей, что делает ее более надежной и простой в обслуживании в сравнении с механическим конвейером.

Использование сжатого воздуха гарантирует равномерное перемещение материала и предотвращает образование пробок в таких областях, как печь предварительного нагрева. Пневматическая транспортировка снижает время вынужденного простоя линии и сокращает необходимые объемы работ по техническому обслуживанию.

Без сжатого воздуха не обойтись на стадии термической обработки сырья. На этом этапе поток воздуха подается в питающий бункер после его заполнения и обеспечивает образование суспензии из порошка, одновременно предотвращая засорение в узких местах.

Сжатый воздух также подается и непосредственно в печь. Здесь он используется для двух целей: увеличения эффективности горения за счет подачи дополнительного кислорода и охлаждения трубок для вдувания топлива.

“В докладе, подготовленном Национальной лабораторией Лоренса Беркли (США), отмечается, что около 6% от общего потребления электроэнергии на цементном предприятии приходиться на производство сжатого воздуха”.

Очистка
Процедура очистки - это типичная сфера использования сжатого воздуха в промышленных масштабах. Однако аналогичным образом он используется и для решения второстепенных задач. Поскольку инструменты для работы со сжатым воздухом способны противостоять пыли, влаге и высоким температурам, они идеально подходят для очистки засорений за пределами трубопровода.

На многих объектах имеет смысл одновременно задействовать несколько инструментов, таких как пескоструйные установки или воздушные пушки, для того чтобы избавиться от отложений и засорений. Для очистки засорений в тех местах, которые недоступны для стационарных воздушных пушек, подходят переносные воздушные пики.

Сжатый воздух также используется для фасовки и упаковки готового продукта. Для этих применений, как правило, используется подключение к распределенной сети подачи сжатого воздуха.

«Аудит пневматической системы - процесс точной проверки оборудования, для которого к каждому компрессору в сети подключается блок регистрации данных. Полученные результаты позволяют сформулировать конкретные требования к давлению и потоку для всей системы и позволяют провести моделирование, необходимое для выбора компрессоров. Такой подход гарантирует подбор оптимального типоразмера модулей для оптимизации эффективности системы».

Выбор оптимального оборудования
Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы пневматических конвейеров цементного завода необходимо правильно подобрать оптимальное технологическое оборудование. В зависимости от требований, предъявляемых к системе, наиболее часто используются вихревые или роторные воздуходувки.

Вихревые воздуходувки
В вихревых воздуходувках подаваемый на вход газ (в данном случае воздух) попадает в боковой канал, где вращающиеся лопасти рабочего колеса толкают его в направлении вращения. Центробежная сила выталкивает газ наружу вращающихся лопастей, и давление в этой зоне увеличивается. При этом каждый поворот рабочего колеса увеличивает его величину и запасенную энергию.

Вихревые воздуходувки - это высокоэффективные, не требующие масла или иной жидкости («сухие») установки. Они могут использоваться в различных производственных задачах на любом участке. Элементы их конструкции практически не контактируют друг с другом. Единственными областями, где возможно трение, являются подшипники и уплотнения вала. Это означает, что они практически не требуют технического обслуживания и могут работать без него до 40 тыс. часов.

Кроме того, оборудование этого типа отличается чрезвычайно низким уровнем шума, что позволяет использовать его в цехах, где персонал вынужден находиться рядом с установкой в течение длительного времени.

Серия G вихревых воздуходувок Elmo Rietschle от компании Gardner Denver обладает широким диапазоном характеристик производительности. За многие десятилетия эти установки доказали свою надежность в эксплуатации, безупречно работая изо дня в день с минимальным простоем.

Роторные воздуходувки
Вместо лопастей рабочего колеса, характерных для традиционных насосов, в роторных воздуходувках используются два ротора, вращающиеся в противоположных направлениях и синхронизированные при помощи шестеренчатой пары. При вращении они перемещают воздух от входа к выходу.

Установки данного типа относится к категории сухого оборудования. Это означает, что камера сжатия не требует подачи масла или нанесения смазки, тем самым исключается риск любого (даже незначительного) загрязнения. Роторные воздуходувки Robuschi от компании Gardner Denver отличаются высокой надежностью и экономичностью в эксплуатации.

Аудит пневматической системы
Перед приобретением нового компрессора или воздуходувки, а также в случае необходимости модернизации существующей установки, рекомендуется сначала провести аудит пневматической системы.

Аудит пневматической системы - процесс точной проверки оборудования, для которого к каждому компрессору в сети подключается блок регистрации данных. Полученные результаты позволяют сформулировать конкретные требования к давлению и потоку для всей системы и позволяют провести моделирование, необходимое для выбора компрессоров. Такой подход гарантирует подбор оптимального типоразмера модулей для оптимизации эффективности системы.

Данная процедура поможет снизить потребление энергии и повысить общую надежность системы.

Кроме того, необходимо уделить внимание правильной калибровке потребляющего и распределяющего сжатый воздух оборудования, такого как сушилки, фильтры и приемники. Использование установок с завышенной производительностью столь же нежелательно, как и недостаток мощности. Это приведет к ненужному расходу электроэнергии и снижению надежности системы в долгосрочной перспективе.

Практическое применение
На протяжении многих лет компания Gardner Denver поставляла пневматическое оборудование крупным цементным предприятиям по всему миру, включая контракт стоимостью 200 млн. фунтов с цементными заводами Rugby компании Cemex, производственная мощность которых составляет около 1,8 млн. тонн. Кроме того, компания Gardner Denver заключила 10-летний контракт на техническое обслуживание компрессоров и вспомогательного оборудования на месте их использования. Все компрессоры, используемые в пневматических системах и транспортировочном оборудовании, выпускаются под фирменной торговой маркой CompAir.

Хотя стоимость пневматических установок относительно невелика в сравнении с другим технологическим оборудованием, сжатый воздух является ключевым компонентом технологии производства цемента. Его правильный монтаж и эффективная эксплуатация способствуют повышению общей рентабельности цементного производства.