Dołącz do czytelników
Brak wyników

Artykuły , Hydraulika i pneumatyka

8 czerwca 2021

Niezawodność pracy sprężarek

0 129

W związku z rosnącymi cenami energii elektrycznej coraz częściej podczas inwestycji zakupu sprężarek firmy skupiają się na koszcie wytwarzanego sprężonego powietrza. Wyznaczane są łączne koszta posiadania sprężarki w cyklu jej życia, czyli zarówno koszty inwestycyjne, jak i opłata za energię oraz serwis kompresorów. Niestety w dalszym ciągu zdarza się, że nie są brane pod uwagę pozakosztowe aspekty posiadania maszyn, takie jak ich niezawodność.

Wiele firm decyduje się na zakup maszyny, która wśród dostępnych rozwiązań spełniających oczekiwania jest najtańsza opcją. Jednak poza kosztami energii i serwisu w czasie jej eksploatacji dodatkowym ponoszonym kosztem jest czas wykonywanej pracy, w celu poprawnego i bezawaryjnego funkcjonowania sprężarki. Niestety w dzisiejszych czasach koszty utrzymania ruchu znacząco wzrastają z powodu rosnących wynagrodzeń pracowników. Działy utrzymania ruchu są ponadto wielokrotnie ograniczane kadrowo, a w związku z tym dodatkowa obsługa maszyn stanowi nie tylko koszt, ale również problemy, z którymi musi się mierzyć. Nasuwa się pytanie: czy aspekt dotyczący niezawodności pracy sprężarek nie jest bagatelizowany lub pomijany w zbyt dużym stopniu? Czy firma która nie rozważy aspektów pozakosztowych związanych z posiadaniem kompresora nie bierze na siebie zbyt dużego ryzyka związanego z przeciążeniem działu utrzymania ruchu? I wreszczie: czy efektem takiej decyzji będzie wbrew kalkulacjom ekonomicznym rosnący koszt utrzymania sprężarkowni wraz ze wszystkimi urządzeniami?

Niezawodność sprężarek była jednym z najważniejszych aspektów podczas projektowania sprężarek nowej generacji RS-Series firmy Ingersoll Rand. Oczywiście poprawie uległy kwestie związane z parametrami energetycznymi, czyniąc je jeszcze bardziej dostosowanymi do dziesiejszych wymogów klientów, którzy kierują się głównie łącznym kosztem posidania sprężarki na przestrzeni kilku lat. Nie bez znaczenia pozostają jednak pozakosztowe aspekty zakupu urządzeń. W niniejszym artykule przedstawione zostaną systemy poprawiające niezawodność sprężarek i w efekcie zwiększające ich łączną efektywność.

Dwustopniowy moduł śrubowy

Najważniejszym czynnikiem mającym wpływ na niezawodność sprężarki i wyróżniającym maszyny firmy Ingersoll Rand na tle propopnowanych rozwiązań dostępnych na rynku jest zastosowanie dwustopniowego modułu śrubowego. Kompresja podzielona jest na dwa etapy, wpływając na zwiększenie niezawodności oraz wydajności. Dzięki takiemu rozwiązaniu rotory kręcą się ze znacznie mniejszą prędkością, ograniczając tym samym zużycie łożysk. Zastosowanie dwóch stopni zmniejsza obciążenia spowodowane naprężeniami na łóżyskach. Po procesie wstępnego sprężania wprowadzono dodatkowy międzystopniowy wtrysk oleju, dzięki któremu powietrze jest schładzane oraz zmniejsza swoją objętość, generując mniejsze obciążenie na drugim stopniu śrubowym. Poprawnie użytkowany moduł śrubowy może pracować nawet dwukrtonie dłużej niż standardowe rozwiązania dostęne na rynku.


Dwustopniowy moduł śrubowy

PAC Protection™

Inną funkcją poprawiającą niezawodnośc jest system Progressive Adaptive Control (PAC Protection™). Działa on w oparciu o zwiększoną liczbę czujników zainstalowanych w sprężarkach. Monitoruje główne parametry pracy i nieustannie dostosowuje je do potrzeb systemu, aby zapobiec nieoczekiwanym przestojom. Monitorowane są spadki ciśnienia na wkładach filtracyjnych oleju i powietrza, dzięki czemu zapewniana jest najwyższa wydajność oraz wyznaczany jest optymalny moment wymiany tych filtrów. Dzięki kontroli filtra separatora regulowane jest ciśnienie wyjściowe ze sprężarki. Ponadto utrzymywana jest stała temperatura oleju, dzięki czemu zapobiega się skraplaniu wody podczas mnieszego przepływu i przy niskich temperaturach otoczenia. Zapewniona jest w ten sposób   najwyższa niezawodność pracy łożysk, których trwałość po skropleniu wody znacząco spada.

System PAC Protection™ wpływa na poprawę pracy sprężarek oraz informuje o kluczowych paramterach jej pracy. Przy jego odpowiednim wykorzystaniu minimalizowane jest ryzyko awarii sprężarki i potencjalne koszta związane z jej postojem.

Free Floating Cooling System

Kolejnym zastosowanym w sprężarkach Ingersoll Rand systemem poprawiającym niezawodność kompresora jest Free floating cooling system. Pozwala on chłodnicom rozszerzać się i kurczyć, a w efekcie zmniejsza naprężenia termiczne i zwiększa trwałość układu chłodzenia. Olej i powietrze chłodzone są w osobnych chłodnicach co ułatwia ich serwis oraz zmniejsza zużycie energii silnika wentylatora. Ponadto grawitacyjne odprowadzanie kondensatu zapobiega korozji i zamarażaniu, a tym samym zwiększona zostaje trwałość urządzenia. Same chłodnice zostały również przewymiarowane  w ten sposób, aby znacząco obniżyć temperaturę końcową sprężonego powietrza i wielkość dobieranych osuszaczy. Dzięki temu zabiegowi nie muszą one być dodatkowo powiększane,  co w konsekwencji prowdzi do   zmniejszenia ichrozmiarów i tym samym wymogów powierzchni instalacyjnej, niższych kosztów konserwacji i energii przez niego pobieranej, zapewniając nieustannie wymagany przez użytkownika ciśnieniowy punkt rosy.


Sprężarka nowej generacji RS-Series

W sprężarkach RS zastosowano również połączenia uszczelniające z O-ringiem Viton®DuPont®. To rozwiązanie polega na tym, że  powierzchnie uszczelniające są płaskie, dzięki czemu tworzą szczelne i wolne od wycieków połączenia. Daje to także możliwość tworzenia nieograniczonej liczby ponownych połączeń. Eliminiowany jest w ten sposób  luz osiowy, który występuje dla typowych połączeń uszczelniających oraz zachowana jest odporność na korozję chemiczną. Innym elementem, który ma wpływ na niezawodność sprężarek IR, są zastosowane najwyższej klasy węże metalowe z oplotem ze stali nierdzewnej AISI 316L, dzięki którym zmniejszone są wibrajce oraz hałas urządzeń, a także są one odporne na przetarcia i wydłużenie pod ciśnieniem.

Program PackageCare

Kolejnym programem, który pomaga ograniczyć ilość pracy działu utrzymania ruchu i całkowicie przenosi odpowiedzialność za pracę maszyn na firmę Ingersoll Rand jest umowa PackageCare. Jest ona rozszerzonym programem serwisowym maszyn. Jako jedyna na rynku gwarantuje przeniesienie wszystkich kosztów związanych z remontami, naprawami, wymianami podzespołów, a nawet zagwarantowaniem maszyny rezerwowej na czas ewentualnych trwających dłużej napraw. Jako jedyna umowa dostępna na rynku nie posiada żadnych wykluczeń takich jak awaria silnika lub stopnia śrubowego. W praktyce oznacza ona dla klienta całkowicie stałe i przejrzyste koszty, które może zaplanować na początku inwestycji. Dzięki takiej konstrukcji coraz więcej firm decyduje się na tego typu umowę i po jej ukończeniu nie ma wątpliwości co do jej przedłużenia.

Tak jak było to na początku wspomniane każda firma w dzisiejszych czasach podczas decyzji o zakupie sprężarki analizuje łączny koszt życia kompresora, na który składa się ok. 12% cena inwestycji, ok 13% koszta ponoszone na serwis i naprawy oraz pozostałe 75% na koszt energii elektrycznej potrzebnej do produkcji sprężonego powietrza. Poza finansowymi aspektami tej decyzji należałoby wziąć pod uwagę czas pracy ludzi zaangażowanych w efektywną i bezproblemową eksploatację maszyn. Przedstawione powyżej systemy zwiększają niezawodność sprężarek Ingersoll Rand a tym samym ograniczają czas pracy działów utrzymania ruchu potrzebny do zapewnienia produkcji sprężonego powietrza.


Ingersoll-Rand Industrial sp. z o.o.
ul. Grzybowska 87, 00-840 Warszawa,
+48 22 526 66 00   

https://www.ingersollrand.comhttps://www.ingersollrand.com

Przypisy