Технологические системы и оборудование
Энергетическое обследование технологических систем и оборудования позволяет определить, сколько электрической и тепловой энергии расходуется на выполнение полезной производственной работы. При этом энергопотребление сопоставляют не только со временем работы агрегатов, но и с их производительностью, параметрами рабочих сред и фактическим выпуском продукции.
В состав обследования могут входить насосы, компрессоры, паровые и сушильные установки, а также другое производственное оборудование. Эти потребители выполняют разные функции, поэтому для них нельзя применять один универсальный показатель эффективности. Сначала необходимо установить, какую работу выполняет оборудование и где проходят границы её энергетической оценки.
Энергопотребление и полезная работа оборудования
Электрическая мощность или расход тепловой энергии характеризуют затраты ресурсов, но сами по себе не показывают эффективность технологического процесса. Для содержательного сравнения необходимо определить полезный результат работы оборудования.
У насосов таким результатом является перемещение жидкости при необходимом напоре. Компрессорное оборудование обеспечивает подачу сжатого воздуха с заданными параметрами. В паровых системах существенное значение имеет количество передаваемой тепловой энергии, которое зависит от расхода и энтальпии пара — его удельного теплосодержания. Для сушильных установок важен объём удалённой влаги, а для другого технологического оборудования — полезный выпуск продукции или выполнение соответствующей операции.
Поэтому сравнение энергозатрат начинают с определения функции агрегата. Без этого одинаковое потребление электроэнергии двумя установками может ошибочно восприниматься как одинаковая эффективность, хотя объём и условия выполненной работы различаются.
Какие данные используют при обследовании
Для технической оценки необходимы паспорта механизмов, сведения о производительности и графиках смен, показатели расхода и давления рабочих сред, температурные профили, данные о выпуске продукции и результаты отдельного энергетического учёта.
Паспортные характеристики позволяют установить предусмотренные параметры агрегата. Производственные графики показывают продолжительность и последовательность рабочих операций. Данные о расходе, давлении и температуре необходимы для определения полезной нагрузки, а показатели выпуска продукции помогают связать энергопотребление с результатом технологического процесса.
Специалист сопоставляет эти сведения с фактическими затратами электрической и тепловой энергии. Особое внимание уделяют согласованности периодов измерений: энергопотребление и производительность необходимо сравнивать за соответствующее время работы оборудования.
Частичная нагрузка и обслуживание нескольких линий
Производственное оборудование не всегда работает с постоянной производительностью. При изменении технологического задания агрегат может переходить на частичную нагрузку, когда объём выполняемой работы ниже расчётного.
В таких условиях расход энергии не обязательно изменяется пропорционально производительности. Поэтому при обследовании сравнивают работу оборудования на разных режимах и определяют, как изменение нагрузки влияет на потребление ресурсов.
Отдельная ситуация возникает, когда один насос, компрессор или другой агрегат обслуживает несколько технологических линий. Общий расход энергии в этом случае относится к совместной работе потребителей. Для оценки отдельных процессов необходимо установить время их работы, фактическую потребность в рабочей среде и соответствующий полезный выпуск.
Если эти данные отсутствуют, распределение энергозатрат между линиями остаётся расчётным предположением. Использовать такой результат как подтверждённый показатель эффективности каждой линии нельзя.
Как разграничивают причины повышенного потребления
Увеличение расхода энергоресурсов может быть связано с изменением производственного заказа, техническим состоянием оборудования или настройками его регулирования. Эти причины требуют разной интерпретации.
При увеличении выпуска продукции абсолютное энергопотребление может закономерно возрастать. Износ оборудования способен изменять условия его работы, а неподходящее регулирование — приводить к дополнительным затратам энергии при сопоставимой полезной нагрузке.
Поэтому специалист сравнивает не только показания приборов учёта, но и производительность, параметры рабочих сред и режимы эксплуатации. Такой анализ помогает определить, какие отклонения требуют технической проверки. Считать весь прирост энергопотребления потерями без учёта производственного задания некорректно.
Результат обследования и выбор направления
Результатом первоначального анализа становится определение границ обследования отдельных агрегатов и технологических процессов. Для каждого направления устанавливают полезную функцию оборудования, необходимые измерения и условия, при которых допустимо сравнивать энергетические показатели.
Выбор дальнейшего обследования зависит от того, какую производственную задачу выполняет оборудование:
- Насосное оборудование — оценка расхода энергии с учётом подачи жидкости, напора и гидравлического режима.
- Компрессорное оборудование и системы сжатого воздуха — сопоставление электропотребления с производством, распределением и использованием сжатого воздуха.
- Паровые системы — оценка тепловых потоков и использования энергии пара в технологических процессах.
- Сушильное оборудование — анализ энергозатрат на удаление влаги при необходимых температурных режимах.
- Технологическое оборудование — оценка потребления энергоресурсов в связи с выполнением производственных операций и выпуском продукции.
Если несколько агрегатов работают в единой технологической цепочке, их энергетические показатели рассматривают во взаимосвязи, сохраняя отдельные границы полезной работы. Это позволяет выбрать необходимые измерения и определить, какие выводы можно обосновать фактическими данными.
Для комплексной технической оценки предусмотрена услуга «Энергоаудит инженерных систем». Взаимосвязь производительности и расхода энергоресурсов дополнительно рассматривается в материале «Как нагрузка оборудования влияет на энергопотребление».