Mua máy nén khí

Bạn cần cân nhắc những yếu tố nào?

Piston hay trục vít, không dầu hay bôi trơn bằng dầu, tốc độ điều chỉnh hay không, công nghệ truyền động mới nhất hay nguyên lý đã được chứng minh? Khi cần mua máy nén khí hoặc nâng cấp hệ thống máy nén khí hiện có, bạn sẽ có rất nhiều lựa chọn. Bài viết này đưa ra một số lời khuyên ngắn gọn để giúp bạn đưa ra quyết định. Một số lời khuyên hữu ích giúp bạn bắt đầu: quá trình lựa chọn nên bắt đầu bằng việc phân tích chính xác nhu cầu khí nén và hồ sơ yêu cầu.

Chi phí vòng đời

Trước tiên, cần lưu ý về việc so sánh giá cả của các loại và thương hiệu máy nén khí khác nhau: năng lượng chiếm hơn hai phần ba chi phí vòng đời của một trạm khí nén. Do đó, chi phí vòng đời sản phẩm nên được dùng làm tiêu chuẩn để mua thiết bị khí nén, chứ không phải giá mua ban đầu. Những hệ thống gây ấn tượng với giá thành thấp nhất trong một cuộc đấu thầu không hẳn là những hệ thống hiệu quả nhất về lâu dài.

Hãy chuẩn bị kỹ lưỡng: lên kế hoạch chu đáo

Trước khi mua máy nén khí, bạn cần xác định một loạt các số liệu và thông tin về toàn bộ mạng lưới khí nén. Các yếu tố này bao gồm nhu cầu khí nén (hiện tại và trong tương lai gần), chất lượng khí nén yêu cầu và liệu nhiệt thải từ máy nén có được sử dụng cho quy trình vận hành khác hay không. Nếu máy nén được lắp đặt thêm vào một trạm hiện có, thì bạn cũng cần xem xét việc tích hợp vào công nghệ điều khiển.

Nói chung, nên đo lường nhu cầu khí nén trong một khoảng thời gian tiêu biểu và từ đó xác định hồ sơ yêu cầu để lựa chọn máy nén khí phù hợp.

Nguyên lý hoạt động nào phù hợp?

Quyết định về thiết kế máy nén nên được để đến giai đoạn sau của quá trình lựa chọn. Tài liệu quảng cáo "Druckluftsysteme für Industrie und Gewerbe" (Hệ thống khí nén cho công nghiệp và thương mại) do cơ quan năng lượng Đức (dena) xuất bản đã đưa ra lý do chính đáng cho điều này: "Chúng ta không thể đưa ra một nhận định chung về loại máy nén nào là tốt nhất để tạo ra khí nén. Nhưng điều này chắc chắn không có nghĩa là việc lựa chọn loại máy nén nào không quan trọng. Các thiết kế và cấu tạo máy nén khác nhau có thể dẫn đến sự khác biệt đáng kể về chi phí liên quan". Ngoài ba nguyên lý cơ bản "quen thuộc" là piston, trục vít và turbo thì còn có các nguyên tắc vận hành và công nghệ truyền động mới được phát triển với mục tiêu tiết kiệm năng lượng, do đó cần được xem xét và đánh giá trong quá trình lựa chọn.

Công cụ hữu ích: Energy Check

Energy Check của Gardner Denver đã chứng minh là một "công cụ" hữu ích để xác định tình trạng hiện tại và nhu cầu khí nén của người dùng. Energy Check sử dụng công nghệ đo lường và bộ ghi dữ liệu tiên tiến nhất để ghi lại tình trạng hiện tại của nhu cầu khí nén, cùng với thời gian hoạt động có tải và không tải của các máy nén hiện có trong nhiều ngày. Dựa trên những phát hiện này, việc đo lưu lượng và hiệu suất có thể được thực hiện theo Phụ lục C của tiêu chuẩn ISO 1217 để cung cấp thông tin về hiệu quả hoạt động của máy nén. Những số liệu đo này có thể cung cấp cơ sở vững chắc để cấu hình trạm khí nén tối ưu hóa năng lượng và chỉ ra những vị trí cần triển khai các biện pháp hiện đại hóa hiệu quả nhất.

Đo lường và loại bỏ rò rỉ

Việc đánh giá toàn diện tình trạng hệ thống cũng bao gồm đo lường mức tiêu thụ năng lượng và rò rỉ. Điều này thường mang lại những khoản tiết kiệm đáng kể: ngay cả trong các hệ thống khí nén được bảo trì tốt, từ 10 đến 20% lượng khí nén được tạo ra vẫn bị thất thoát do rò rỉ và trong một số trường hợp lên đến 40%.

Ngay cả một chỗ rò rỉ nhỏ với đường kính 5 milimét cũng dẫn đến thất thoát 30,95 lít khí mỗi giây và chi phí năng lượng bổ sung gần 6000 EUR (với giá 8 cent/kWh điện) trong hệ thống 6 bar. Chi phí phát hiện và khắc phục rò rỉ thường được hoàn vốn trong vòng vài tháng.

Giảm áp suất và thu hồi nhiệt

Việc kiểm tra chính xác áp suất hệ thống cũng có thể tiết kiệm năng lượng. Ví dụ, áp suất 8 bar có thực sự cần thiết hay 7 bar là đủ? Nếu 7 bar là đủ, bạn sẽ tiết kiệm được từ 8 đến 10% chi phí năng lượng liên quan đến khí nén – mà không cần đầu tư thêm. Việc thu hồi nhiệt cũng có thể nâng cao đáng kể hiệu suất của trạm nén khí, vì có nhiều quy trình nhiệt có thể tận dụng nhiệt thải. Đối với máy nén phun dầu, 94% năng lượng tiêu thụ có thể được thu hồi dưới dạng nhiệt.

Tập trung vào chất lượng khí nén

Ngày nay, việc xem xét các phát triển và phát hiện mới là điều cần thiết khi quyết định công nghệ nào sẽ tạo ra chất lượng khí nén cần thiết tốt nhất. Cả máy nén khí công nghệ cao, tiên tiến để tạo ra khí nén không dầu và máy nén khí piston truyền thống được cải tiến đều đóng vai trò quan trọng. Điều này đặc biệt đúng đối với các quy trình sản xuất nhạy cảm, trong đó ít nhất một phần lưu lượng khí nén phải đáp ứng các yêu cầu chất lượng cao nhất. Ví dụ, khí nén có thể được sử dụng làm khí vô trùng để thông gió cho các thiết bị lên men trong ngành dược phẩm hoặc sản xuất thực phẩm, cho các dây chuyền chiết rót và đóng gói hoặc sản xuất điện tử và các xưởng sơn. Trong những trường hợp này, khí nén được sử dụng làm môi chất xử lý phải hoàn toàn không chứa dầu, do đó đặt ra câu hỏi liệu nên tạo ra khí không dầu trực tiếp hay bằng cách lọc. Đây là một vấn đề gây tranh cãi gay gắt trong quá khứ. Mặc dù việc loại bỏ các hạt dầu dạng khí dung khỏi khí nén là một quá trình phức tạp, nhưng cho đến nay, việc nén khí trong máy nén được bôi trơn bằng dầu vẫn được coi là hiệu quả hơn.

Hiện đại hóa mang lại hiệu quả

Do chi phí vận hành chiếm hơn hai phần ba tổng chi phí vòng đời của hệ thống khí nén, việc hiện đại hóa – ngay cả với khoản đầu tư lớn vào công nghệ máy nén tiết kiệm năng lượng tiên tiến – thường dẫn đến chi phí thấp hơn so với việc tiếp tục vận hành một hệ thống chưa tối ưu. Nói cách khác, mức tiêu thụ năng lượng của một trạm nén khí là yếu tố quyết định chi phí. Vốn đầu tư ban đầu cao hơn có thể mang lại lợi nhuận nhanh chóng. Hãy xem ví dụ sau: Tôi nghĩ rằng cần so sánh giải pháp này với một giải pháp chưa tối ưu để chứng minh giải pháp này có thời gian hoàn vốn nhanh.

Tốt nhất là bạn nên bắt đầu lập kế hoạch mà không có định kiến từ trước, chẳng hạn như "nhất định phải là máy nén trục vít/piston/bôi trơn bằng dầu" hay "chúng ta cần máy có công suất 75 kW".

Tốt hơn hết là nên cân nhắc kỹ lưỡng tất cả các lựa chọn. Nếu bạn tham khảo ý kiến chuyên gia, họ cũng không nên chỉ tập trung vào một loại máy nén cụ thể. Việc phân tích chính xác tình hình hiện tại và tính toán nhu cầu khí nén cũng như mức áp suất hiện tại, cùng với dự báo trong tương lai, luôn phải được sử dụng làm cơ sở cho các quyết định của bạn.

Nếu các thành phần của hệ thống, bao gồm cả các thành phần xử lý, được tích hợp và chi phí bảo trì đã được xác định, thì có thể ước tính chi phí vận hành – trong đó chi phí năng lượng chiếm một tỷ lệ đáng kể – với độ chính xác cao.