Niedobór najczęściej ujawnia się podczas największego obciążenia instalacji, gdy kilka odbiorników uruchamia się jednocześnie albo zakład zwiększa tempo produkcji. Nie każdy spadek ciśnienia oznacza jednak konieczność zakupu mocniejszego urządzenia. Najpierw trzeba ustalić, czy problem dotyczy samej sprężarki, czy instalacji sprężonego powietrza.
Spadki ciśnienia podczas pracy maszyn
Jednym z pierwszych sygnałów jest spadek ciśnienia poniżej wartości wymaganej przez odbiorniki pneumatyczne. Początkowo problem może pojawiać się tylko przy jednoczesnym uruchomieniu kilku stanowisk. Gdy zapotrzebowanie rośnie, ciśnienie nie wraca wystarczająco szybko do zadanego poziomu.
Skutki często widać bezpośrednio na produkcji. Siłowniki pneumatyczne poruszają się wolniej, narzędzia tracą moc, a urządzenia zgłaszają błędy związane z niewłaściwym zasilaniem. W niektórych procesach wydłuża się czas cyklu lub pogarsza powtarzalność operacji. Jeśli takie objawy występują przede wszystkim w godzinach największego poboru powietrza, należy sprawdzić bilans wydajności sprężarkowni.
Praca pod pełnym obciążeniem bez odzyskiwania ciśnienia
Drugim sygnałem jest sposób pracy sprężarki. Urządzenie o stałej prędkości obrotowej może przez długi czas pozostawać w stanie obciążenia, bez przechodzenia na bieg jałowy. Sama długotrwała praca nie świadczy jeszcze o nieprawidłowym doborze. Niepokój powinno budzić dopiero połączenie pełnego obciążenia z utrzymującym się spadkiem ciśnienia.
W sprężarce z regulacją prędkości obrotowej podobny objaw stanowi częsta praca przy maksymalnej dostępnej wydajności. Jeśli urządzenie nie utrzymuje wymaganego ciśnienia pomimo osiągnięcia górnej granicy zakresu regulacji, zapotrzebowanie może przewyższać jego możliwości. Trzeba jednak wykluczyć usterki i ograniczenia przepływu.
Objawy, które mogą mieć inną przyczynę
Niedostateczne ciśnienie w hali nie zawsze wynika ze zbyt małej wydajności sprężarki. Podobne problemy powodują m.in.:
- Nieszczelności przewodów i połączeń, przez które część powietrza ucieka przed dotarciem do odbiorników.
- Zanieczyszczone filtry i niewłaściwie dobrane osuszacze, które zwiększają opory przepływu.
- Zbyt małe średnice rurociągów, szczególnie na odcinkach zasilających kilka maszyn jednocześnie.
- Zaniedbana obsługa sprężarki, np. zabrudzony filtr ssania lub nieprawidłowa praca układu regulacji.
- Niewystarczająca pojemność zbiornika, która pogłębia krótkotrwałe spadki ciśnienia podczas gwałtownego poboru.
Pomocny jest jednoczesny pomiar ciśnienia na wyjściu sprężarki, za układem uzdatniania i przy odbiornikach. Jeżeli sprężarka utrzymuje ciśnienie, a wartości spadają dopiero w odległej części instalacji, należy szukać przyczyny przede wszystkim w sieci dystrybucyjnej.
Nie należy też podnosić nastawy ciśnienia bez rozpoznania przyczyny. Wyższe ciśnienie zwiększa pobór energii i może nasilić straty na nieszczelnościach, a problem niewystarczającego przepływu pozostanie nierozwiązany.
Jak sprawdzić rzeczywiste zapotrzebowanie na powietrze?
Ocena wydajności wymaga porównania ilości powietrza dostarczanego przez urządzenie z rzeczywistym poborem zakładu. Najlepiej przeprowadzić pomiary przepływu i ciśnienia w różnych porach zmiany, uwzględniając zarówno przeciętne obciążenie, jak i krótkie okresy maksymalnego zapotrzebowania.
W dokumentacji sprężarek producenci podają wydajność FAD, zwykle w m³/min. Trzeba porównywać dane dotyczące tego samego ciśnienia roboczego i warunków odniesienia. Sama moc silnika w kW nie określa ilości dostarczanego powietrza. Właśnie dlatego sprężarki przemysłowe należy oceniać na podstawie parametrów przepływu, ciśnienia oraz rzeczywistych warunków eksploatacji.
Przy analizie należy uwzględnić również historię zmian w zakładzie. Nowe stanowiska, dodatkowe narzędzia pneumatyczne czy wydłużenie czasu pracy maszyn mogą sprawić, że sprężarka, która wcześniej wystarczała, przestanie pokrywać szczytowe zapotrzebowanie. Średnie zużycie powietrza może przy tym ukrywać krótkie, ale intensywne skoki poboru.
Kiedy zwiększenie wydajności jest uzasadnione?
Jeśli pomiary potwierdzą niedobór powietrza mimo usunięcia nieszczelności i ograniczeń przepływu, trzeba rozważyć zmianę konfiguracji sprężarkowni. Rozwiązaniem może być dodatkowa sprężarka, wymiana urządzenia lub sterowanie zespołem kilku maszyn. Zwiększenie pojemności zbiornika pomaga przy krótkich skokach poboru, ale nie zastąpi wydajności, której stale brakuje.
Decyzję należy oprzeć na zapotrzebowaniu minimalnym, średnim i szczytowym. Pozwala to uniknąć zarówno dalszych niedoborów, jak i kosztownego przewymiarowania instalacji. Jeśli szukasz urządzenia do rozbudowy lub modernizacji sprężarkowni, zapoznaj się z ofertą BOGE Polska. Obejmuje ona sprężarki o różnych zakresach wydajności, co ułatwia wybór rozwiązania odpowiadającego warunkom pracy zakładu.