درک تاثیر زیست محیطی سیستم های پنوماتیک و اقدامات پایداری

معرفی سیستم های پنوماتیک در صنعت مدرن

سیستم های پنوماتیک - که به هوای فشرده برای محرک، ابزار و ماشین آلات تکیه می کنند - عملیات صنعتی بی شماری را پایه ریزی می کنند، از خطوط مونتاژ در کارخانه های خودرو تا تجهیزات بسته بندی در تاسیسات پردازش مواد غذایی، مزایای ذاتی آنها، ایمنی ذاتی در محیط های انفجاری و سهولت کنترل، آنها را ضروری می کند، با این حال، به عنوان اهداف پایداری جهانی، افزایش اثرات زیست محیطی این سیستم های بررسی دقیق این مسائل مربوط به تکنولوژی کلیدی و اقدامات کاربردی آن است که می تواند اقدامات پایداری آن را کاهش دهد.

اثرات زیست محیطی سیستم های پنوماتیک

عواقب زیست محیطی سیستم های پنوماتیک چند وجهی هستند، که عمدتا از مصرف انرژی، زباله های مواد و تولید صدا ناشی می شود. درک کامل از این اثرات اولین گام به سمت کاهش معنی دار است.

مصرف انرژی و حذف

فشرده سازی هوا ذاتاً انرژی-بردار است کمپرسورهای صنعتی مدرن به طور معمول تنها 10 تا 20 درصد از انرژی ورودی برق را به کار مفید در نقطه استفاده تبدیل می کنند؛ بقیه به عنوان گرما، اصطکاک و از طریق سیستم ناکارآمدی های گاز سبز، با توجه به وزارت انرژی ایالات متحده، حساب سیستم های هوایی فشرده شده برای تقریباً 10٪ از کل مصرف برق صنعتی در ایالات متحده از بین می رود و به طور مستقیم توسط سوخت های فسیلی استفاده می شود.

"برخی از انرژی مورد استفاده برای فشرده سازی هوا هدر رفته است - نشت، فشار قطره، و سوء استفاده می تواند باعث شود که یک سیستم دو تا سه برابر انرژی بیشتری نسبت به زمان لازم مصرف کند." - وزارت انرژی ایالات متحده، فشرده چالش هوا

مشکل نشت

نشتها تنها منبع بزرگ زباله انرژی در سیستم های صنعتی معمولی هستند، نشت ها می توانند 20 تا 30 درصد کل خروجی کمپرسور را هدر دهند. یک سوراخ 1⁄8 اینچ در 100 psi می تواند یک سازمان را بیش از 2500 دلار در سال برق هزینه کند، در حالی که تقریبا 12 تن از CO2 را در سال (در صورت مصرف یک عامل عادی انرژی، فراتر از تجهیزات ذخیره سازی، سرعت بیشتری در مورد استفاده از منابع و تجهیزات مکرر در حال افزایش مصرف سوخت و تجهیزات مکرر در حال افزایش است.

آلودگی صدا و بازسازی آن

ابزار پنوماتیک و ماشین آلات ایجاد سر و صدا قابل توجه - اغلب بیش از 85 dB (A) که می تواند باعث آسیب شنوایی در طول نوردهی طولانی مدت شود. آلودگی نویز نه تنها یک مسئله بهداشتی و ایمنی برای کارگران است، بلکه نگرانی جامعه برای امکانات نزدیک به مناطق مسکونی است، انرژی مورد استفاده برای تولید این صدا نیز انرژی هدر رفته است.

مصرف مواد و نگرانی های پایان زندگی

سیستم های پنوماتیک نیاز به یک آرایه گسترده از اجزای - دریچه ها، سیلندرها، شیلنگ ها، اتصالات، فیلترها و روانکاری ها دارند. بسیاری از این ها از مواد مانند آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ و پلیمرها مختلف ساخته شده اند. استخراج، پردازش و حمل و نقل این مواد خطرات زیست محیطی خود را علاوه بر این، دفع پایان زندگی اجزای پنوماتیک اغلب در نتایج مخلوط زباله ها نیز ممکن است به درستی استفاده شود.

اندازه گیری پایداری برای سیستم های پنوماتیک

پرداختن به تاثیر زیست محیطی از پنوماتیک نیاز به یک رویکرد جامع است که ترکیبی از ارتقاء تکنولوژی، نظم عملیاتی و طراحی مجدد سیستم است. اقدامات زیر ثابت شده است که کاهش مصرف انرژی، انتشار و زباله.

تکنولوژی های کمپرسور انرژی-Efficient

کمپرسورهای مدرن شامل چندین نوآوری برای بهبود کارایی هستند:

درایو های سرعت قابل تحمل (VSD): با تطبیق خروجی کمپرسور به تقاضای واقعی، VSD می تواند مصرف انرژی را تا 15 تا 35٪ در مقایسه با واحدهای ثابت سرعت کاهش دهد.
فشرده سازی دو مرحله ای: دو مرحله ای کمپرسورها هوا را بین مراحل خنک می کنند، نیاز به انرژی کمتر در هر واحد از هوا فشرده نسبت به طرح های تک مرحله ای دارد.
موتور های با ظرفیت بالا: جایگزینی موتورهای استاندارد با NEMA Premium یا IE4- کاهش تلفات الکتریکی.

برنامه های تشخیص و تعمیر

سیستم سیستم های سیستمیک سیستم یکی از مقرون به صرفه ترین اقدامات پایداری است. پیاده سازی یک برنامه مداوم شامل:

انجام بررسی های نشت اولتراسونیک در سراسر سیستم.
برچسب زدن و اولویت بندی نشت ها بر اساس شدت و هزینه تعمیر.
تعمیر یا جایگزینی مناسب های معیوب، شیلنگ ها و مهرها.
آموزش مجدد به صورت دوره ای (تقریبا یا نیمه به طور مساوی) برای پیگیری پیشرفت.

سیستم مدیریت خوب اغلب می تواند مصرف انرژی را 20 درصد یا بیشتر کاهش دهد. برنامه STAR ابزار و دستورالعمل های رایگان برای کمک به امکانات شروع می شود.

سیستم های بازیابی حرارتی

تا 90 درصد از ورودی انرژی الکتریکی به کمپرسور هوا تبدیل به گرما و رد به اتمسفر.سیستم های بازیابی گرما این گرمای زباله را ضبط می کنند و آن را برای گرمایش فضایی، آب گرم شدن یا گرمایش فرآیند هدایت می کنند.

ادغام انرژی های تجدید پذیر

کمپرسورهای برق سازی با نسل تجدید پذیر در محل - مانند آرایه های فتوولتائیک خورشیدی - به طور مستقیم انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با مصرف برق را از بین می برد، در حالی که سرمایه گذاری قابل توجه است، ترکیب کاهش هزینه های خورشیدی و افزایش نرخ برق به طور فزاینده ای این گزینه را از نظر اقتصادی جذاب می کند، به ویژه برای امکانات با تقاضای هوای فشرده بالا.

سیستم طراحی بهینه سازی

کاهش تقاضا در نقطه استفاده اغلب موثرتر از بهبود کارایی عرضه است.

تنظیمات فشار کم تر: کاهش فشار سیستم توسط دو psi می تواند مصرف انرژی را به 1٪ کاهش دهد. بسیاری از برنامه ها از فشار بالاتر نسبت به نیاز استفاده می کنند.
[[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۱۰] [۱]] لوله مناسب، قطره های فشار را به حداقل می رساند، کاهش بار کمپرسور.
دفع استفاده های نامناسب؛ هوا فشرده نباید برای کارهایی مانند خنک سازی پرسنل، تمیز کردن کف، یا مواد سبک متحرک که در آن ها یا محرک های الکتریکی کافی است، استفاده شود.

تکنولوژی های جایگزین: درایو های الکتریکی به عنوان یک پیاده سازی

در بسیاری از برنامه ها، سروو موتور های الکتریکی و محرک ها می توانند جایگزین سیلندر های پنوماتیک شوند، ارائه بهره وری انرژی برتر و دقت.در حالی که پنوماتیک برای برنامه های مورد نیاز برای نیروی بالا در پاکت های کوچک یا محیط های انفجاری ضروری است، سیستم های هیبریدی که از درایوهای الکتریکی برای موقعیت یابی و پنوماتیک برای گرفتن سلاح نهایی استفاده می کنند می توانند مصرف کلی هوا را کاهش دهند.

نظارت و کنترل هوشمند

تکنولوژی های صنعت 4.0 فرصت های جدیدی برای سنسورهای بی سیم در کمپرسورها، خشک کننده ها و خطوط توزیع می توانند داده های زمان واقعی را به سیستم عامل های تجزیه و تحلیل مبتنی بر ابر تغذیه کنند.این سیستم ها ناهنجاری های ناهنجاری را تشخیص می دهند (به عنوان مثال، کاهش فشار، افزایش دما، جریان حرکتی) که نشان دهنده مشکلات توسعه است.پیش بینی مداخلات تعمیر و یا شکست های عمده، کمپرسور پیشرفته، می تواند کنترل کننده های انرژی بیشتری را در ترکیب های مختلف، کاهش دهد.

تنظیم مقررات و چشم انداز استانداردها

چندین استاندارد و گواهینامه های اجرایی مدیریت سیستم پایدار را هدایت می کنند:

ISO 50001 (مدیریت انرژی): [FLT 1] چارچوبی برای سازمان ها برای بهبود عملکرد انرژی به طور سیستماتیک، اغلب شامل سیستم های فشرده هوا فراهم می کند.

]VDMA 24584 ( اندازه گیری نشت هوا فشرده): یک استاندارد اروپایی که روش های برای quified و طبقه بندی نشت.

فوکوس صنعتی (ENERG STARY) : راهنمایی های خاص بخش برای بهینه سازی سیستم های فشرده هوا را ارائه می دهد.

انطباق با این استانداردها نه تنها تاثیر زیست محیطی را کاهش می دهد بلکه می تواند امکاناتی برای مشوق های مالیاتی یا بازپرداخت های سودمند را نیز واجد شرایط کند.

مطالعه موردی: پنوماتیک پایدار در تولید خودرو

یکی از تولید کنندگان اصلی خودرو یک برنامه بهینه سازی هوای فشرده جامع را در سراسر گیاهان مونتاژ خود اجرا کرد.اقدامات شامل نصب کمپرسورهای VSD، استقرار تشخیص اولتراسونیک در سراسر ۲۰۰۰ نقطه اتصال، اضافه کردن بهبود گرما به هوای تهویه رنگ قبل از گرم، و تبدیل ۳۰٪ از عملیات ساده انتخاب و محل به محرک الکتریکی.

نتیجه گیری: به سوی آینده سبزتر پنوماتیک

سیستم های پنوماتیک ذاتا با پایداری ناسازگار نیستند.اثر زیست محیطی این سیستم ها - زباله های انرژی از نشت، انتشار گازهای گلخانه ای از کمپرسورها، آلودگی صدا و مصرف مواد - می تواند به طور چشمگیری از طریق عمل کاهش یابد.با سرمایه گذاری در تجهیزات کارآمد انرژی، پیاده سازی دقیق نشت، بازیابی گرما، ادغام انرژی تجدید پذیر و سیستم های طراحی مجدد برای حداقل استفاده از هوا، صنایع می تواند به طور قابل اعتماد کاهش یابد و هزینه های صنعت کربن به جلو، به جلو با استفاده از افسران کارخانه پایدار، به طور قابل اعتماد به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به طور قابل اعتماد از هر گونه ای از هر گونه ای که به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به صرفه جویی در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در حال حرکت در سیستم های زیست محیطی، به صرفه جویی در سیستم های زیست محیطی، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو، به جلو،