Cea mai mare problemă energetică a reţelelor de aer comprimat din ţară este pierderea cantitativă pe reţea. Conform unor estimări prudente, pierderile pe reţea în ţară ajung la 35-40%. Acesta înseamnă că aproximativ 0,5 x 106 kW din capacitatea motoarelor de circa 1,5x106kW instalate pentru antrenarea compresoarelor funcţionează mii de ore pe an ca să compenseze pierderile datorate fisurilor din reţea. Figura 26 furnizează date orientative despre cât aer comprimat de 6 bari iese printr-o fisură cu diametrul dat, şi de ce putere este nevoie pentru producerea acestuia.
Dacă printr-o întreținere sistematică și printr-o reconstrucție a rețelei aceste pierderi s-ar putea reduce la valoarea optimă de 5%, această reducere ar constitui o contribuție importantă la programul general de reducere a consumului de energie electrică din țară.
Cantitatea de energie imensă consumată pentru acoperirea pierderilor duce la creșterea cheltuielilor anuale pentru energie ale întreprinderilor . Pentru a produce 1 m3 de aer comprimat, compresoarele moderne în funcție de presiunea finală - utilizează 0,08 .. .0,1 kWh de energie electrică.
De aceea trebuie elaborat un program care să stabilească mărimea și locul pierderilor și în final să propună măsuri pentru eliminarea lor.
Determinarea pierderilor cantitative datorate golirii rezervorului
Pentru a calcula dimensiunile pierderii cantitative apărute în rețea din schimbarea de presiune intervenită în rezervorul de aer, trebuie să cunoaștem volumul exact al acestuia. Dacă se cunoaște volumul rezervorului de aer, trebuie măsurat timpul până când, sub efectul neetanșeității din rețea, presiunea scade de la o valoare dată la o altă valoare. Utilizând aceste date se pot determina valorile pierderii cantitative.
La alegerea celor 2 nivele de presiune este bine să se aleagă acele valori care să aibă ca medie presiunea de funcționare.
Exemplu:
Transportul real al aerului comprimat din compresoarele de aer comprimat într-o uzină nu este cunoscut, de aceea dimensiunea pierderii din rețea se stabilește pe baza schimbării de presiune din rezervorul de aer. Valoarea presiunii de funcționare în zilele de lucru : 7 bari.
Presiunea p1 de la valoarea de pornire de 8 bari (p1 = 8 bari), având compresoarele oprite și pauză totală de priză, în rezervorul de VR = 500 l scade în t = 5 min la p2 = 6 bari.
Pierderea din întreprindere se poate calcula cu aproximație din următoarea corelație:
Determinarea pierderilor cantitative din timpul de funcționare în sarcină a compresoarelor
În toate acele locuri în care cantitatea de aer comprimat transportată de către compresoare este cunoscută exact care însă nu în toate cazurile este identică cu valoarea nominală aflată în tabelul de date - valoarea pierderii cantitative în rețea se poate determina și din timpul de funcționare în sarcină a compresoarelor.
Esența metodei este că, în cazul pauzei totale de priză, aerul comprimat produs de compresor pentru menținerea presiunii din rețea este necesar pentru compensarea pierderilor din rețea (fig.27).
În timpul măsurătorilor se pun în funcțiune atâtea compresoare câte sunt necesare pentru a obține o putere suficientă ridicării presiunii din rețea la puterea de pornire. În timpul măsurătorilor, valorile presiunii trebuie să fie alese pe cât posibil astfel încât valoarea medie a acestora să fie presiunea de funcționare.
Exemplu:
Într-o uzină funcționează un compresor cu un debit de 5,0 m3/min, în condițiile opririi totale a consumatorilor. Valoarea presiunii de funcționare în zi de lucru: 8,0 bari.
Pierderea în rețea se poate determina cu următoarea relație aproximativă:
Prin cunoașterea pierderilor cantitative se pot determina în continuare și alte date. Din înmulțirea orelor de funcționare anuală a stației de compresoare (oră/an), a consumului specific de energie (kWh/m3) și a pierderii în rețea (VP m3/oră), obținem necesarul anual de energie pentru producerea pierderii cantitative, adică dimensiunea pierderii de energie (kWh/an). Cunoscând unitatea de cheltuială pentru energie putem să o exprimăm și în bani.
Determinarea neetanșeităților
Dacă se știe deja care este pierderea în rețea și cât costă aceasta, trebuie determinate acele locuri în care aerul comprimat scapă din rețea.
Prima metodă este aceea prin care, în pauza de funcționare, presiunea în rețea se ridică la maximum și instalația se parcurge pe tot traseul conductelor aerului comprimat. Sâsâitul puternic este semnul sigur de neetanșeitate.
Dacă după auz nu se poate determina exact locul de scurgere, atunci se poate apela la clasica apă cu săpun, respectiv la sprayurile ceva mai moderne pentru detectarea neetanșeităților. În primul rând trebuie controlate legăturile și racordurile filetate și flanșate. Rareori apar scurgeri la legăturile sudate, respectiv la conducte.
Odată cu căutarea locurilor de scurgere trebuie controlate cu deosebită atenție și unitățile de pregătire ale aerului și locul lor de racordare. Legăturile cu multe șuruburi, ungătoarele de linie, structurile filtrelor și reductoarelor constituie o scară largă de posibilități de scurgere. Din experiențe rezultă că 25 - 30% din pierderile cantitative din rețea au loc în aceste locuri.
Modalitatea cea mai modernă de determinare a locurilor de scurgere o reprezintă folosirea detectorului cu ultrasunete.
Dacă neetanșeitățile a fost localizate, poate începe lucrul pentru remedierea lor. Pentru ca această muncă să dea roade, trebuie ca oamenii să înțeleagă că aerul comprimat costă foarte mulți bani și pierderea sa înseamnă multă risipă. Este oportună crearea unui sistem stimulativ, respectiv de interesare, în așa fel încât toți angajații întreprinderii să considere economisirea aerului comprimat ca o problemă personală.
