Компрессоры, сберегающие энергию

---

В Еврoпе на прoизвoдcтвo cжатoгo вoздуха прихoдятcя 12% вcегo прoмышленнoгo энергoпoтребления. Пo рoccийcкoй cтатиcтике, энергетичеcкая cocтавляющая в прoизводcтве cжатого воздуха – более 80%. Очевидно, что увеличение эффективноcти работы компреccорного оборудования cпоcобно значительно сократить энергозатраты предприятия.

---

Рассмотрим несколько моделей компрессоров, в которых сами производители акцентируют внимание потребителей на особых энергосберегающих возможностях агрегатов. Учтем, что заявленные в технических характеристиках параметры, как правило, не расходятся с реальностью. Так что есть возможность получить ощутимую экономию в ходе эксплуатации удачно приобретенного оборудования.


Еще год назад один из мировых лидеров производства компрессоров – Atlas Copco – начал активную кампанию по презентации обновленной серии GA (мощность – 90-160 кВт). Нынешней весной серия GA одержала победу в конкурсе на звание лучшего оборудования года в номинации «Насосы и Компрессоры» по версии немецкого журнала P&A. Компрессор GA 160 VSD побил несколько мировых рекордов: в показателях общего потребления энергии, потребления энергии отдельных элементов, срока службы расходных материалов.

Все компоненты GA были модифицированы таким образом, чтобы максимально снизить энергопотребление. В результате – компрессоры этой серии расходуют на 11% меньше электроэнергии, чем предыдущие модели. Показатель удельного энергопотребления – 350 Дж/л. Разработчики внедрили ряд технических новаций, позволивших добиться высоких показателей энергоэффективности.

Компрессоры GA – это оборудование с интегрированными компонентами, включая влагосепаратор. Обладает широким диапазоном регулирования – от 100 до 17% (хорошая адаптация к колебаниям потребления воздуха). По данным производителя, глубина регулирования компрессоров GA, по крайней мере, на 18% больше, чем у любого компрессора сопоставимой мощности.

GA – первый в мире компрессор с впрыском масла и интегрированным в систему охлаждения сжатого воздуха влагосепаратором. Падение внутреннего давления сокращено на 50%, что обусловило снижение общего расхода энергии на 2%.

Компрессор GA – это также первый воздушный компрессор Atlas Copco с системой VSD-контроля охлаждающих вентиляторов. Скорость вращения вентилятора меняется в зависимости от необходимой степени охлаждения. Энергопотребление снижается до 59% по сравнению с вентиляторами с фиксированной скоростью вращения.

В серии GA оптимизирован профиль винтового элемента. По информации производителя, он на 5-6% менее энергозатратен, чем в предыдущем исполнении.
Наконец, в серии GA внедрена запатентованная система контроля экономичности циклов (Saver Cycle Control). За счет этого потребление энергии осушителями холодильного типа сокращено на 30% (при нормальных условиях загрузки).


В рамках очередного Международного форума PCVEXPO в Москве проводился конкурс «Энергосберегающее компрессорное оборудование. Внедрение научных достижений». Первое место в номинации «Новые типы компрессоров» было присуждено мультипликаторному центробежному турбокомпрессору Аэроком АС-840/4,5. Разработчиком агрегата является ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа», а изготовителем – ОАО «Казанькомпрессормаш».

Аэроком АС-840/4,5 – это первый отечественный мультипликаторный центробежный компрессор производительностью 840 м3/мин. По данным изготовителя, удельное энергопотребление у этой модели на 7-8% меньше, чем у центробежных компрессоров классической (одновальной) схемы. Причем выигрыш очевиден по сравнению не только с отечественными, но и зарубежными образцами. Сравнительные характеристики свидетельствуют об этом достаточно красноречиво (табл. 1). Без дополнительных комментариев видно, что казанский агрегат более экономичен по сравнению с аналогами, т.к. на сжатие 1 м3 воздуха затрачивается меньшая мощность. При этом он более компактен и менее материалоемок.

Аэроком АС-840/4,5 предназначен для сжатия воздуха на нефтехимических, химических и других промышленных предприятиях. Основные элементы: компрессорный агрегат, электродвигатель привода с пусковым устройством, воздушный фильтр, система автоматизации, глушитель шума.
Компрессорный агрегат выполнен блоком, в котором корпус турбокомпрессора, межступенчатый газоохладитель, система смазки смонтированы на общей жесткой раме, являющейся одновременно маслобаком. Корпус турбокомпрессора состоит из мультипликатора с закрепленными на нем двумя ступенями сжатия.
Аэроком АС-840/4,5 комплектуется электродвигателем Siemens (смонтирован на отдельной раме и связан с корпусом турбокомпрессора зубчатой муфтой). Есть устройство «мягкого» пуска, ограничивающее пусковой ток кратностью не более 1,0 от номинального.


Рублевая девальвация в начале 2009 г. привела к ощутимому росту цен на импортную продукцию. В такой ситуации потребители все активнее интересуются компрессорным оборудованием отечественного производства. В модельных «линейках» многих российских компаний представлено оборудование с высокими энергосберегающими возможностями.

Винтовые агрегаты серии «Атлант» Уральского компрессорного завода имеют производительность от 0,8 до 43,8 м3/мин; давление – от 0,75 до 1,3 МПа – при потребляемой мощности от 7,5 до 250 кВт. По данным производителя, «Атлант» позволяет экономить до 30% потребляемой энергии за счет высокого КПД, гибкости в эксплуатации. Последняя, в частности, обеспечивается возможностью многократного пуска и остановки в зависимости от режима потребления, изменяющегося от максимума до нуля.

КПД винтовых компрессорных установок типа ДЭН «ОПТИМ» Челябинского компрессорного завода – 97%. Эти компрессоры комплектуются частотно-регулируемым приводом, а также дополнительным оборудованием, оптимизирующим энергопотребление.
К полезным дополнениям следует отнести такие, как микропроцессорный блок управления Air Master S1 и система централизованного управления группой компрессоров METACENTRE. Последняя обеспечивает подачу необходимого количества сжатого воздуха при минимально возможных энергозатратах. METACENTRE экономит до 25% электроэнергии по сравнению с традиционными системами управления компрессорными станциями.

Компрессоры ДЭН мощностью более 90 кВт стандартно комплектуются устройством плавного пуска. Пусковые токи снижаются в три раза по сравнению со схемой «звезда – треугольник».


Но как быть, если нет возможности приобрести энергоэффективное оборудование или внедрение новых компрессоров не дает желаемого экономического эффекта? В таком случае не будут лишними энергоаудит и проведение комплекса энергосберегающих мероприятий.
Здесь мы публикуем суммарные данные (табл. 2), которые получены по результатам нескольких десятков энергоаудитов компрессорного оборудования. Все они были выполнены специалистами одной из инжиниринговых компаний. И это, на наш взгляд, – достаточно наглядная иллюстрация возможного потенциала сбережения энергии в процессе производства сжатого воздуха.