Chi phí sử dụng cho một hệ thống khí nén

Trong những bài trước, chúng tôi đã giới thiệu với các bạn khí nén là gì? Tại sao chúng ta cần sử dụng khí nén? Chúng tôi sẽ cùng bạn đi khám phá thêm về các vấn đề liên quan đến hệ thống khí nén để bạn hình dung được chi phí phải trả cho một hệ thống khí nén là ít hay nhiều?

Tôi tin là bạn biết rồi. Tuy nhiên, có rất nhiều người đã nghĩ rằng khí nén hầu như là miễn phí.

Thực tế, để có khí nén sử dụng, chúng ta phải trả rất nhiều chi phí. Các chi phí này chia ra chủ yếu thành 3 loại:

- Chi phí đầu tư ban đầu: mua máy nén khí, máy sấy khí, bình tích áp, các bộ lọc, đường ống,… và chi phí lắp đặt.

- Chi phí bảo trì bảo dưỡng: thay thế phụ kiện hao mòn định kỳ, kiểm tra sửa chữa lỗi máy nén khí.

- Chi phí tiêu thụ điện năng: thực tế đây là chi phí bạn phải trả lớn nhất cho một hệ thống khí nén. Trên 70% chi phí bạn phải trả cho một hệ thống khí nén chính là điện năng.

VẬY TẠI SAO KHÍ NÉN LẠI RẤT ĐẮT?

Đi kèm với câu hỏi này, chúng tôi sẽ giải thích giúp bạn tại sau khí nén lại rất đắt và làm thế nào để tiết kiệm tiền cho hệ thống khí nén? Để trả lời, chúng tôi mời các bạn xem biểu đồ dưới đây: 

Đây gọi là biểu đồ Sankey và nó cho thấy năng lượng đầu vào và đầu ra của một hệ thống. Trong trường hợp này, nó là máy nén khí.

Năng lượng vào và năng lượng ra luôn luôn bằng nhau. Năng lượng không thể biến mất. Nó chỉ có thể chuyển hóa từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác.

Một số dạng năng lượng hữu ích để sử dụng, còn một số khác thì không.

Ở bên trái chúng ta nhìn thấy năng lượng đầu vào. Ví dụ, 100kW cho một máy nén khí 100kW. Năng lượng đi đâu nhiều nhất? Nó được chuyển thành nhiệt.

Nén khí tạo ra nhiệt. Trên thực tế, điều đó thường là vấn đề lớn bởi vì chúng ta cần nỗ lực hết sức để loại bỏ nhiệt đó và giữ cho máy nén khí bị mát. Nhưng nhiệt đó là năng lượng.

Trừ khi bạn có thể thu hồi nó (sử dụng hệ thống thu hồi nhiệt) hoặc bạn sử dụng nó để sưởi ấm nhà máy của bạn. Còn không, nó không ích lợi gì.

Lượng khí hữu ích chỉ là 15%

Đối với 100kW năng lượng điện mà chúng ta đưa vào, chúng ta chỉ nhận được 15kW năng lượng khí nén.

Chúng ta cần rất nhiều thiết bị xử lý và vận chuyển khí. Giữa máy nén khí đến điểm sử dụng, 50% là bị lãng phí. Nó không chỉ là vấn đề rò rỉ, nó còn có một số kiểu lãng phí khác. Đáng chú ý nhất là vấn đề tụt áp.

Bạn có nhớ chúng tôi đã đề cập động cơ khí nén và động cơ điện bên trên? Hãy nhớ tất cả những ưu điểm của động cơ khí nén mà chúng tôi đã phân tích trên như: nó mạnh thế nào, nhỏ gọn, dễ sử dụng. Bây giờ hãy nhìn vào chi phí vận hành của hai loại động cơ này.

Để nói rằng chúng ta sử dụng động cơ toàn tải, 40 giờ mỗi tuần, trong một năm.

40 giờ * 52 tuần = 2080 giờ mỗi năm.

Chi phí vận hành mô tơ điện

Một máy nén khí 2HP (1.5kW), công suất 1.5kW là công suất hữu ích đầu ra của động cơ. Để tính toán năng lượng đầu vào điện cần thiết, chúng ta chia công suất đầu ra cho hiệu suất định mức động cơ.

Động cơ này không phải là rất hiệu quả nhưng nó là một con số trung bình: 86.5%

Công suất đầu vào cần thiết bây giờ sẽ là 1.5/0.865 = 1.73kW

2080 giờ chạy mỗi năm = 1.73 * 2080 = 3598kWh

Bạn nhân với giá điện phải trả là ra con số động cơ điện tiêu thụ phải trả hàng năm. Tất nhiên, nếu thời gian bạn sử dụng nhiều hơn thời gian chúng tôi tính toán trên thì chi phí sẽ lớn hơn rất nhiều.

Chi phí vận hành động cơ khí

Máy nén khí động cơ cũng 2HP hoặc 1.5kW. Thế nhưng bao nhiêu năng lượng chúng ta cần sử dụng để chạy máy?

Nó khó hơn một chút bởi vì mô tơ sử dụng khí nén.

ĐIỆN → MÁY NÉN → KHÍ NÉN → ĐỘNG CƠ KHÍ

Vậy máy nén khí cần bao nhiêu điện?

Ví dụ: chúng ta sẽ sử dụng một quy tắc cơ bản

Một máy nén khí cung cấp 4-5 CFM ở mức áp suất 100psi (6.8 bar) cho mỗi 1HP đầu vào. Động cơ này đồi hỏi khí nén như sau:

• 80 PSI (5.5 bar) – Áp suất làm việc
• 68 CFM (1925L/ phút hoặc 32 lít/ giây) – Lưu lượng khí

Hãy sử dụng giá trị lạc quan nhất từ quy tắc chính: 5CFM cho mỗi 1HP năng lượng đầu ra.

68CFM/ 5 = 13.6HP = 10kW máy nén khí

Để tại ra lưu lượng liên tục cho 68CFM hoặc 1925L/ phút, chúng ta cần một máy nén khí 13.6HP (10kW).

Để chạy 2080 giờ mỗi năm, chi phí sẽ là: 10kW * 2080 giờ = 20800 kWh * giá tiền điện = Số tiền điện thực tế phải trả mỗi năm.

Trong thực tế, chi phí vận hành động cơ khí còn có thể cao hơn bởi vì chúng ta có tổn thất không khí trong hệ thống khí nén của chúng ta. Chúng ta có rò gỉ và có cả tụt áp nữa.

Trên thực tế thì chúng ta có thể không tìm thấy một chiếc máy nén khí tạo ra chính xác 1925L/ phút. Bạn có thể chọn loại lớn hơn một chút.

Và qua tính toán trên, chúng tôi mong bạn hãy nhớ rằng: khí nén là rất đắt. Bất kỳ hành động nào chúng ta thực hiện để làm giảm tổn thất, nó sẽ giúp bạn tiết kiệm tiền nhanh chóng.

Khí nén có hệ số nhân 8. Điều đó có nghĩa là bất cứ điều gì chúng ta tiết kiệm được trong hệ thống khí nén, nó sẽ giúp chúng ta tiết kiệm được gấp 8 lần so với phía điện (năng lượng dầu vào) của máy nén khí.

Nếu chúng ta có thể tiết kiệm 1kW khí nén sử dụng, chúng ta sẽ tiết kiệm được 8kW điện sử dụng.

Đôi khi chỉ là những cải tiến nhỏ nhưng nó có thể giúp bạn tiết kiệm hàng chục triệu mỗi năm.

Xem bài nguyên mẫu tại : Chi phí sử dụng cho một hệ thống khí nén

http://bit.ly/2SmDL7h #3dtoancau #phutungmaynenkhi Xem bài viết gốc tại: http://congnghiep3d.com/chi-phi-su-dung-cho-mot-he-thong-khi-nen/