قياس خط الأساس لمقياس تدفق الهواء المضغوط

قياس خط الأساس لمقياس تدفق الهواء المضغوط: تحويل تدفق فترة الخمول إلى رقم عائد الاستثمار

يُتيح لك مقياس تدفق الهواء المضغوط المُثبّت على الخط الرئيسي، والذي يُقرأ أثناء إيقاف التشغيل المُجدول، معرفة معدل التسريب الكلي للنظام برقم واحد. اضرب هذا التدفق في استهلاك الطاقة النوعي للضاغط وتعرفة الكهرباء، لتحصل على تكلفة سنوية يمكنك عرضها على الإدارة قبل إنفاق أي أموال على الإصلاحات. يغطي مقياس التدفق الحراري الكتلي SRK-100 من شركة Silver Instruments هذه القياسات بدقة تصل إلى 0.05 متر مكعب/ثانية، وهي دقة منخفضة بما يكفي لرصد التسريبات في الخطوط شبه الخاملة.

يتم قياس استهلاك الهواء المضغوط، ثم لا يتم إصدار فاتورة به. تدفع معظم المصانع ثمن استهلاك الطاقة (كيلوواط/ساعة) من الضاغط، لكنها لا تُحدد مسار الهواء الفعلي. يُمكن سدّ هذه الفجوة بقراءة أساسية لتدفق الهواء في وقت يُقارب الوقت اللازم لتشغيل وردية عمل واحدة في عطلة نهاية الأسبوع.

كيف تكشف قراءة فترة الخمول عن تسرب النظام الكلي

إليك المنطق: أوقف تشغيل جميع أدوات الهواء، والأسطوانات، والصمامات الهوائية على خط الإنتاج. لا إنتاج، ولا دورات تنظيف، ولا شيء يسحب الهواء عمدًا. أي تدفق لا يزال العداد يقرأه عند هذه النقطة لن يذهب إلى أي مكان مفيد. إنه يتسرب عبر الوصلات، ووصلات الخراطيم، والأختام البالية.

هذه ليست طريقة لتحديد مكان التسريب . لن تُخبرك أي وصلة تالفة، فهذه مهمة جهاز كشف بالموجات فوق الصوتية محمول يعمل على نفس المنطقة لاحقًا. ما تُعطيه لك هو رقم واحد موثوق به يُشير إلى كمية الهواء (والمال) التي يفقدها النظام بأكمله قبل أن يلجأ أي شخص إلى استخدام مفتاح الربط.

تشير الدراسات الاستقصائية في القطاع، بما في ذلك البيانات الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية، إلى أن تسرب الهواء المضغوط غير المُصلح يُمثل عادةً ما بين 20 و30% من إجمالي إنتاج النظام. هذا النطاق هو معيار عام في القطاع، وليس رقمًا قمنا بقياسه بأنفسنا، كما أن التسرب الفعلي يختلف اختلافًا كبيرًا باختلاف عمر المحطة وسجل صيانتها. لذا، اعتبره دافعًا لاختبار نظامك الخاص، وليس مجرد رقم تُدرجه في تقريرك.

مكان تركيب مقياس التدفق لقراءة خط الأساس

ثلاث نقاط، حسب ترتيب الأولوية.

• ابدأ من مخرج غرفة الضاغط، أسفل المجفف وخزان الاستقبال. توفر لك هذه النقطة الوحيدة إجمالي الطلب على النظام، وإجمالي التسريب أثناء الإيقاف. كما أنها أسهل مكان لتحديد حجم مقياس التدفق بدقة، نظرًا لأن قطر الأنبوب والضغط عادةً ما يكونان معروفين ومستقرين هنا.
• بعد الحصول على إجمالي التكاليف على مستوى المصنع، قسّمها حسب الأقسام. ركّب عدادات على خطوط التوزيع الرئيسية التي تغذي قاعات الإنتاج أو مناطق المعالجة المنفصلة. فنادراً ما يتسرب خط تشطيب المنسوجات وقاعة التعبئة والتغليف بنفس المعدل، وتوزيع التكاليف حسب المنطقة هو ما يُسرّع الموافقة على ميزانيات الصيانة مقارنةً برقم إجمالي واحد على مستوى المصنع.
• لا تقم بقياس استهلاك الطاقة إلا في حالة الآلات الفردية، أو فوهات النفخ، أو المعدات الهوائية الحيوية، وذلك إذا كنت تستهدف عملية محددة ذات استهلاك عالٍ، مثل خط نفخ القوالب أو كابينة الطلاء المزودة بسكاكين هواء مستمرة. معظم المصانع لا تحتاج إلى هذا المستوى من التفصيل في المرحلة الأولى.

كيفية حساب تكلفة التسرب السنوية من قراءة التدفق

لتوضيح الحساب، وليس لتمثيل مشروع فعلي: لنفترض مصنعًا بضغط خط رئيسي يبلغ 40 مترًا مكعبًا قياسيًا في الساعة خلال فترة توقف في عطلة نهاية الأسبوع. يبلغ استهلاك الطاقة النوعي لضاغط الموقع حوالي 0.11 كيلوواط ساعة لكل متر مكعب قياسي، وهو رقم نموذجي لضاغط لولبي يعمل بضغط 7 بار، مع العلم أن هذا يختلف باختلاف الضاغط، ويجب التأكد منه من خلال تقرير اختبار الضاغط أو لوحة بياناته بدلًا من افتراضه.

تكلفة التسرب السنوية = التدفق الخامل × SEC × ساعات التشغيل السنوية × تعريفة الكهرباء.

40 Nm³/hx 0.11 kWh/Nm³ x 8,760 ساعة x تعريفة الكهرباء المحلية لكل كيلوواط ساعة.

يُعادل ذلك حوالي 3854 كيلوواط ساعة سنويًا عند معدل التدفق هذا، قبل تطبيق أي تعريفة. في الأسواق ذات أسعار الكهرباء الصناعية المرتفعة، غالبًا ما يكون هذا الرقم كافيًا لتبرير برنامج إصلاح التسريبات بمفرده، دون الحاجة إلى تحديد موقع أي وصلة أولًا.

أعد إجراء الاختبار نفسه بعد الإصلاحات. انخفاض معدل التدفق من 40 متر مكعب قياسي/ساعة إلى 12 متر مكعب قياسي/ساعة عند وضع الخمول هو نتيجة موثقة وقابلة للتكرار يمكنك عرضها على مدير المصنع أو مدقق ISO 50001. لا حاجة للتقدير أو التخمين، فقط قراءتان لمقياس التدفق تم أخذهما بنفس الطريقة.

ما الذي يجب البحث عنه في مقياس التدفق لإجراء الاختبارات الأساسية؟

هناك بعض الأمور التي تهم هنا أكثر من تطبيق مقياس تدفق الهواء المضغوط العام.

حساسية منخفضة. يمثل تدفق التسريب في وضع الخمول جزءًا ضئيلاً من تدفق الإنتاج الكامل. يُظهر مقياس التدفق ذو نسبة التخفيض الضيقة قراءة صفرية أو قريبة من الصفر في وضع الخمول، وبالتالي لا يُعطي القيمة المطلوبة. يتميز مقياس التدفق الحراري الكتلي SRK-100 من Silver Instruments بنسبة تخفيض تبلغ 100:1 وحد أدنى للقياس يبلغ 0.05 نيوتن متر/ثانية، مما يجعله سريع الاستجابة حتى عند مستويات تدفق أقل بكثير من تدفق الإنتاج الطبيعي.

دقة عالية في جميع نطاقات القياس، وليس فقط عند النطاق الكامل. يتميز مقياس التدفق الحراري SRK-100 بدقة ±1% من القراءة أو ±0.5% من النطاق الكامل، أيهما ينطبق. وللحصول على بيانات أساسية، اطلب دقة القياس بناءً على القراءة. فالمقياس الذي تبلغ دقته 80 مترًا مكعبًا قياسيًا في الساعة ولكنه ينحرف بمقدار 4 أمتار مكعبة قياسية في الساعة، سيقلل من تقدير تكلفة التسريب.

تسجيل البيانات أو مخرج ثابت لإجراء اختبارات متكررة. ستجري هذا الاختبار أكثر من مرة. يتيح لك مخرج 4-20 مللي أمبير أو RS485 Modbus RTU تسجيل فترة الإيقاف تلقائيًا، بدلاً من إرسال شخص ما لقراءة شاشة محلية في الساعة الثانية صباحًا يوم السبت.

عملياً، لا تحتاج معظم المصانع التي تطبق هذا النوع من البرامج إلى مراقبة مستمرة للتدفق في كل مكان. يكفي استخدام عداد محمول أو شبه دائم من نوع الإدخال عند مخرج غرفة الضاغط، يتم نقله بين مشعبات الأقسام على مدار بضعة عطلات نهاية أسبوع، للحصول على نفس البيانات دون الحاجة إلى تجهيز المصنع بأكمله بأجهزة قياس في اليوم الأول.