Οι κοχλιοφόροι αεροσυμπιεστές έχουν πρωταγωνιστικό ρόλο στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ενώ η εξέλιξή τους έχει βοηθήσει σημαντικά για την εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση εκπομπών CO2 στη βιομηχανία.
Του κ. Στράτου Λαδένη*
Οι κοχλιοφόροι αεροσυμπιεστές αποτελούν την καρδιά της βιομηχανίας και είναι κατασκευασμένοι έτσι ώστε να καλύπτουν τις ανάγκες της 365 μέρες το χρόνο. Οι αεροσυμπιεστές αναρροφούν τον ατμοσφαιρικό αέρα και τον συμπιέζουν σε πίεση από 7 έως 15 bar, για να λειτουργήσουν τα μηχανήματα της παραγωγικής διαδικασίας, ενώ ο παραγόμενος πεπιεσμένος αέρας συμμετέχει σχεδόν κατά 20% στη συνολική καταναλισκόμενη ενέργεια μιας βιομηχανίας. Επομένως, οι προσπάθειες για εξοικονόμηση στη διαδικασία παραγωγής πεπιεσμένου αέρα συμβάλλουν σε μεγάλο βαθμό στον περιορισμό του λειτουργικού κόστους.
Για τους κοχλιοφόρους αεροσυμπιεστές, παρατηρείται ότι στο συνολικό κόστος ιδιοκτησίας σε βάθος 10ετίας, μόλις το 27% αφορά την αγορά και συντήρηση του αεροσυμπιεστή, ενώ το 73% αφορά την κατανάλωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Καθημερινά, περισσότερες επιχειρήσεις προσαρμόζονται στα νέα περιβαλλοντικά πρότυπα και δείχνουν ιδιαίτερη ευαισθητοποίηση σε θέματα περιβάλλοντος, κοινωνικής ευθύνης και εταιρικής διακυβέρνησης (Environmental – Social – Governance [ESG]).
Στις παραπάνω ανάγκες, οι κατασκευαστές αεροσυμπιεστών απαντάνε με την εξέλιξη νέων τεχνολογιών με κύριο γνώμονα τη βελτίωση της απόδοσης και την εξοικονόμηση ενέργειας. Στα πλαίσια της βιωσιμότητας, οι κατασκευαστές προσπαθούν να εξασφαλίσουν την παραγωγή αποδοτικότερων μηχανημάτων σε συνδυασμό με την αξιοπιστία.
Πρότυπη εγκατάσταση παραγωγής πεπιεσμένου αέρα
Κοχλίες δύο σταδίων
Σήμερα, μεταξύ των κατασκευαστών, κάποιοι έχουν υιοθετήσει την καινοτομία του κοχλία δύο σταδίων συμπίεσης. Ένας κοχλιοφόρος αεροσυμπιεστής δύο σταδίων περιέχει δύο σετ κοχλιών σε ένα κοινό περίβλημα.
Ο αέρας αναρροφάται από το πρώτο σύστημα κοχλιών, το οποίο είναι το μεγαλύτερο σε μέγεθος, και συμπιέζει τον αέρα σε χαμηλή πίεση περίπου 3-4bar. Στη συνέχεια, ο ο αέρας συμπιέζεται στο δεύτερο σύστημα κοχλιών στην επιθυμητή πίεση λειτουργίας, π.χ. 10bar. Αξίζει να σημειωθεί πως μεταξύ των δύο σταδίων συμπίεσης πραγματοποιείται ψύξη του αέρα, κάτι που βελτιώνει τη συνολική απόδοση της μηχανής.
Η συγκεκριμένη τεχνολογία επιφέρει το επιθυμητό αποτέλεσμα σε χαμηλότερες στροφές λειτουργίας εξασφαλίζοντας αυξημένη ενεργειακή απόδοση μέχρι +10%, μεγαλύτερη παραγωγή πεπιεσμένου αέρα έως 10%, μηδενικές απώλειες μετάδοσης λόγω της συμπαγούς κατασκευής των κοχλιών, μικρότερη καταπόνηση και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
Η ενεργειακή απόδοση ενός ηλεκτροκινητήρα εκφράζεται με τις διεθνείς κλάσεις IE, με την IE1 να είναι η χαμηλότερη και την IE5 να είναι η υψηλότερη. Το ελάχιστο πρότυπο ενεργειακής απόδοσης (EN50598) που πληροί τις προϋποθέσεις είναι το IE3, όπως ορίζεται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Η τεχνολογία εξελίσσεται, και πλέον κάποιες εταιρείες χρησιμοποιούν στους αεροσυμπιεστές ηλεκτροκινητήρες ενεργειακής απόδοσης κλάσης IE5 Ultra Premium Efficiency, που υπερβαίνει κατά πολύ το ελάχιστο πρότυπο IE3. Οι ηλεκτροκινητήρες IE5 έχουν λιγότερες απώλειες ενέργειας έως 40% σε σχέση με τους IE3, και κατ’ επέκταση χαμηλότερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Συνολικό κόστος ιδιοκτησίας
Τα κυριότερα πλεονεκτήματα που διαθέτει ένας ηλεκτροκινητήρας IE5 που είναι εγκατεστημένος σε έναν κοχλιοφόρο αεροσυμπιεστή είναι τα ακόλουθα:
– Καλύτερη ενεργειακή απόδοση.
– Χαμηλότερη στάθμη θορύβου.
– Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.
– Χαμηλότερες θερμοκρασίες λειτουργίας.
Εξίσου κρίσιμη με την επιλογή του αεροσυμπιεστή είναι και η επιλογή του κατάλληλου συνεργάτη που μπορεί να προτείνει την πιο αποδοτική και οικονομική λύση, λαμβάνοντας υπόψη το συνολικό κόστος κτήσης και χρήσης του αεροσυμπιεστή σε βάθος χρόνου.
Αυτό το επιτυγχάνει καταγράφοντας:
- Την κατανάλωση πεπιεσμένου αέρα (lt/min) σε όλη την παραγωγή.
- Την πίεση λειτουργίας (bar) των μηχανημάτων.
- Τις διακυμάνσεις στη ζήτηση αέρα.
- Τις βάρδιες λειτουργίας του εργοστασίου.
- Τη διάταξη και τη διατομή του δικτύου πεπιεσμένου αέρα.
Κοχλίας δύο σταδίων συμπίεσης
Ηλεκτροκινητήρας IE5 Ultra Premium Efficiency
Μια επιλογή αεροσυμπιεστή με κοχλία δύο σταδίων και ηλεκτροκινητήρα ΙΕ5 μπορεί να έχει υψηλότερο κόστος κτήσης, αλλά τα μειωμένα λειτουργικά κόστη που επιφέρει αυξάνουν την απόδοση της επένδυσης (Return on Investment [ROI])και αποσβήνουν τη διαφορά κόστους σε σχέση με μια συμβατική επιλογή, ακόμη και μέσα στον 1ο χρόνο χρήσης.
*Ο κ. Στράτος Λαδένης είναι μηχανικός πωλήσεων και Business Development της εταιρείας Airblock Ε.Π.Ε.
