XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIËLE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE PERSLUCHTNETWERKEN. Gökhan MERSINLIOGLU en Ercan ÖZYÜREK

XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIËLE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE

PERSLUCHTNETWERKEN

Gökhan MERSINLIOGLU en Ercan ÖZYÜREK

Afstudeerwerk ingediend tot het behalen van het diploma van industrieel ingenieur in elektromechanica optie automatisering master in de industriële wetenschappen: elektromechanica

Promotoren: ing. W. Thys (ALRO) ing. R. Machiels (XIOS Hogeschool Limburg)

Academiejaar 2006 - 2007

Dankwoord Geen enkel eindwerk is het werk van de student alleen. Gedurende onze stage bij Alro hebben we veelvuldig gebruik gemaakt van de kennissen en ervaringen van verschillende medewerkers van de afdeling engineering. Hoewel zij allen een drukke baan hebben waren zij telkens bereid ons een woord te staan en daar waar mogelijk te helpen.

Hierbij gaat onze dank in eerste plaats naar onze externe promotor Dhr. W. Thys. Tijdens onze stage konden telkens bij hem terecht voor een woordje uitleg. Verder willen we ook iedere medewerkers van Alro bedanken.

Eveneens danken we onze interne promotor, Dhr. R. Machiels, voor zijn hulp en begeleiding, niet enkel bij de afronding maar ook tijdens onze studies.

Langs deze weg willen we ook onze ouders bedanken omdat zij aan ons de mogelijkheid hebben gegeven om te studeren.

Mersinlioglu Gökhan, Özyürek Ercan

TITEL:

PERSLUCHTNETWERKEN

AUTEURS:

Özyürek Ercan Mersinlioglu Gökhan 3+4 Elektromechanica optie automatisering

Bedrijf:

ALRO

PROMOTOREN:

De heer W. Thijs (ALRO) De heer R. Machiels (XIOS)

Abstract De Alro Group heeft zich tot doel gesteld uit te munten in activiteiten zoals oppervlaktebehandeling van kunststofdelen en metalen producten door o.a. poeder- en natlakken, waarbij perslucht onmisbaar is voor de werking van vele machines en objecten. Dit bedrijf is door de jaren heen steeds uitgegroeid door bijkomende afdelingen en heeft tegenwoordig een persluchtnetwerk dat zich strekt over heel het bedrijf. Dit project is opgestart om eerst en vooral het persluchtnet uit te tekenen en om zo een overzicht te creëren. Daarna werden alle persluchtgebruikers opgenomen in een lijst met de nodige gegevens. Na de productie-uren werden persluchtlekken opgespoord, waarbij 48 objecten zijn vastgesteld met persluchtlekkage. In een lijst zijn de locatie en urgentie van deze lekkages opgenomen. Tenslotte is er een document opgesteld met praktische tips voor het energiezuinige gebruik van perslucht om verdere optimalisering van het systeem te bereiken.

Afkortingen en symbolen afb.

afbeelding

bv.

bijvoorbeeld

ca

circa

°C

graad Celsius (temperatuur)

dB

decibel (geluidsniveau)

etc.

et cetera

e.d.

en dergelijke

Fig.

figuur

HR

hoog rendement

kW

kilowatt (vermogen)

kWh

kilowattuur (specifieke energieverbruik)

l/s

liter per seconde (debiet)

o.a.

onder andere

mm

millimeter (lengte)

m/s

meter per seconde (snelheid)

m³/h

kubieke meter per uur (debiet)

m³/min

kubieke meter per minuut (debiet)

NV.

naamloze vennootschap

pH

zuurtegraad

%

procent

r.v.

relatieve vochtigheid

tr/min

toeren per minuut (snelheid)

VSD

variable speed drive

Persluchtnetwerk

Inhoudsregister Inhoudsregister.........................................................................................................................1 Hoofdstuk 1: Inleiding..............................................................................................................3 1.1 Wie is Alro Group? ........................................................................................................4 Hoofdstuk 2 : Perslucht ............................................................................................................7 2.1 Definitie van perslucht....................................................................................................8 2.2 De aanzuiglucht - grondstof voor perslucht ....................................................................9 2.3 Het dauwpunt ...............................................................................................................10 2.3.1 Dauwpuntmeting ...................................................................................................10 2.3.2 Dauwpuntmeters....................................................................................................11 2.3.3 Meetplaats en uitlezing ..........................................................................................12 2.4 Condensaatvorming ..................................................................................................12 Hoofdstuk 3: De behandeling van perslucht ...........................................................................14 3.1 De aanzuiglucht ............................................................................................................15 3.2 Filters............................................................................................................................17 3.2.1 De persluchtfilters..................................................................................................17 3.2.2 Scheidingsprincipes ...............................................................................................17 3.2.3 Waterafscheiders ...................................................................................................18 3.2.4 Druk en temperatuur ..............................................................................................18 3.2.5 Afscheidingsgraad .................................................................................................19 3.2.6 Soorten filters ........................................................................................................19 3.2.6.1 Active koolfilters ................................................................................................19 3.2.6.2 Beademingsluchtfilters .......................................................................................20 3.2.6.3 Speciale filters ....................................................................................................20 3.3 De olievernevelaar en FRL’s ........................................................................................21 3.4 Olie - waterscheiders ....................................................................................................22 3.4.1 Olie is afval............................................................................................................23 3.4.2 Olie - waterscheiders .............................................................................................23 3.4.3 Soorten emulsies....................................................................................................24 3.4.3.1 Olie – waterscheiders voor instabiele emulsies...................................................24 3.4.3.2 Emulsiescheiders ................................................................................................25 3.4.3.3 Membraanscheiders ............................................................................................25 3.5 De persluchtdrogers......................................................................................................26 3.5.1 Koeldrogers ...........................................................................................................27 3.5.2 Adsorptiedrogers ...................................................................................................29 3.5.3 Membraandrogers ..................................................................................................28 3.6 De drukvaten ................................................................................................................29 Hoofdstuk 4: Persluchtlekkage ...............................................................................................30 4.1 Wat betekent persluchtlekkage? ...................................................................................31 4.2 Het opsporen van persluchtlekkage ..............................................................................31 Hoofdstuk 5: De compressor ..................................................................................................37 5.1 Het doel van een compressor ........................................................................................38 5.2 Soorten compressoren...................................................................................................38 5.2.1 De schroefcompressor............................................................................................38 5.2.1.1 De oliegeïnjecteerde schroefcompressor.............................................................40 5.3 De regeling van compressoren......................................................................................41 5.3.1 De toerentalregeling...............................................................................................41 5.3.1.1 De voordelen van de toerentalregeling................................................................43 5.3.1.2 Andere voordelen................................................................................................43

Özyürek Ercan, Mersinlioglu Gökhan

1

Persluchtnetwerk 5.3.1.3 De toepasbaarheid van de toerentalregeling........................................................44 5.3.2 De vollast-nullast-uit-regeling ...............................................................................44 5.3.3 De bypassregeling..................................................................................................45 5.3.4 De aan-uit-regeling ................................................................................................45 5.4 Warmteterugwinning ....................................................................................................45 Hoofdstuk 6: Algemene tips voor het energiezuinig gebruik van compressoren en perslucht 48 Hoofdstuk 7: Verbeteringen van het persluchtsysteem bij Alro..............................................60 Hoofdstuk 8: Tekeningen persluchtnetwerk Alro ...................................................................66 Besluit ....................................................................................................................................97 Bijlagen ..................................................................................................................................99 Belangrijkste persluchtgebruikers.....................................................................................100 Dimensionering van de leidingen .....................................................................................102 Symbolenboekje ...............................................................................................................105 Literatuuropgave en referenties ............................................................................................115


2

Persluchtnetwerk

INLEIDING


3

Persluchtnetwerk

1.Inleiding 1.1 Wie is Alro Group? Alro

Group,

gevestigd

in

Belgische

Limburg,

heeft

zich

tot

doel

gesteld

oppervlaktebehandelingen van kunststofdelen en metalen producten door o.a. poeder- en natlakken. Dit is de belangrijkste activiteit van ALRO. Meerdere ultra moderne natlaklijnen, voor de behandeling van een brede waaier van interieuren exterieurproducten van de automobielindustrie, staan hier ter beschikking. Poederlijnen voor metalen onderdelen kunnen zowel conventionele als acryl poederlak aanbrengen.

In 1976 realiseerde huidig president Luc Thijs de droom die elke “entrepreneur” heeft en stichtte zijn eigen firma. Een kleinschalig begin is na 30 jaar uitgegroeid tot een bedrijvengroep met een jaarlijkse van omzet van ruim 170 miljoen Euro en een tewerkstelling van ongeveer 1200 mensen.

De groep omvat nu zeven locaties waarvan er vier vooral actief zijn op het gebied van oppervlaktebehandeling voor de automobiel-(vracht- en personenwagen), de telecom- en de elektronicasector.

In de hypermoderne lakkerijen van WCA-ALRO worden metalen en plasticdelen volgens de opgelegde klantnormen, gelakt. De volautomatische lakstraten waarin snel van kleur gewisseld kan worden, verzekeren een esthetische en functionele deklaag. De laksystemen werken zowel met water- als solventgedragen lakken. Ze zijn zo evenwichtig dat ze voldoen aan de strengste kwaliteitsnormen.


4

Persluchtnetwerk METES is systeemleverancier voor projecten en totaalconcepten in: plaatbewerking, lichte metaalconstructies en kunststofbewerking. Gebruik makend van de meest geavanceerde fysisch-chemische technieken in een geautomatiseerd verwerkingsstation, ontgift, neutraliseert en recupereert RECITECH zware metalen, cyanide, organische en anorganische componenten.

Fig. 1.1 Luchtfoto van Alro


5

Persluchtnetwerk

Fig.1.2 Plattegrond van het bedrijf


6

Persluchtnetwerk

Perslucht


7

Persluchtnetwerk

2. Perslucht 2.1 Definitie van perslucht Perslucht is samengeperste atmosferische lucht. Het is een energietransportmiddel dat op grote schaal in de industrie wordt toegepast voor de aandrijving van werktuigen en pneumatische elementen in de besturing, controle en regeling van processen. Perslucht heeft als energiedrager 6 belangrijke eigenschappen: In haar basisvorm is zij in de hele wereld beschikbaar. Zij kan eenvoudig samengeperst worden. Zij is gemakkelijk op te slaan. Zij kan eenvoudig in een lineaire of draaiende beweging worden omgezet. Persluchtgereedschappen zijn eenvoudiger en veiliger. Perslucht is op een eenvoudige en milieuvriendelijke manier af te voeren.

Perslucht wordt ingezet voor onder andere: Pneumatisch handgereedschap Luchtcilinders Blaaspistolen Koeling Poederlakinstallaties Schoonhouden meetinstallaties Pneumatische mixers Maalziften Luchtlagering draaibanken Blazen garen door leidingen Pneumatische besturing (kleppen e.d.) Transport grondstof (korrels/poeder) door leiding


8

Persluchtnetwerk

2.2 De aanzuiglucht - grondstof voor perslucht Theoretisch bestaat de aanzuiglucht voor een compressorinstallatie uit 21 % zuurstof, 78 % stikstof en 1 % andere gassen waaronder kooldioxide en edelgassen zoals bijvoorbeeld argon en helium. Inmiddels is bekend dat de atmosfeer bezwangerd is met een groot aandeel aan stoffen die door industriële processen maar ook door natuurverschijnselen als vulkaanerupties in de atmosfeer komen. Koolwaterstoffen, zwaveldioxide, roetdeeltjes, stof en een groot aantal industriële restproducten hebben van de aanzuiglucht een niet altijd bruikbare grondstof gemaakt. Het klimaat voegt hier afhankelijk van het seizoen nog de nodige zure waterdamp aan toe waardoor na compressie een concentratie is gevormd met hoogst schadelijke stoffen. De compressor die deze aanzuiglucht comprimeert, is meestal voorzien van een grof aanzuigfilter die de grotere vuildeeltjes kan opvangen. Het merendeel van deeltjes kleiner dan 20 micron passeren echter dit filter en komen in het compressieproces. In onderstaande afbeelding ziet men dat er een rooster is geplaatst voor de compressorinlaat. Dit dient om de aanzuiglucht eerst eens te filteren om zo te voorkomen dat bladeren en ander vuil wordt meegezogen in de compressor.

Fig. 2.2 Aanzuigrooster


9

Persluchtnetwerk

2.3 Het dauwpunt Het dauwpunt is die temperatuur van de lucht waarbij deze volledig met water verzadigd is. De relatieve vochtigheid noemt men dan 100 %. Het drukdauwpunt is de temperatuur tot welke lucht kan worden afgekoeld zonder dat de in de lucht aanwezige waterdamp condenseert bij een bepaalde druk. Het atmosferisch dauwpunt is het drukdauwpunt bij atmosferische lucht.

Corrosie start bij ongeveer 47 % relatieve vochtigheid en is tot 60 % relatieve vochtigheid in snelheid laag. Hierna neemt deze zeer snel toe, om bij 100 % rv maximaal te zijn. Achter een compressieproces hebben we altijd te maken met 100 % .rv.

2.3.1 Dauwpuntmeting Persluchtdrogers zijn onmisbaar voor droge lucht. Als drogers ouder worden, nemen de prestaties af. Daarom moet regelmatig een dauwpuntmeting worden uitgevoerd. Daarnaast zijn dauwpuntmeters ook te gebruiken om bij absorptiedrogers overmatig luchtverlies te voorkomen.

Fig. 2.3.1 Een losse dauwpuntmeter van Michell-Instruments.


10

Persluchtnetwerk De vochtigheid van perslucht kan op twee manieren worden weergegeven: met het dauwpunt en met de relatieve vochtigheid (RV). Het dauwpunt is de temperatuur waarbij waterdamp in de perslucht begint te condenseren. Hoe lager het dauwpunt, hoe minder waterdamp de perslucht bevat. De relatieve vochtigheid geeft het verband aan tussen de werkelijke hoeveelheid waterdamp en de hoeveelheid waterdamp die lucht bij dezelfde temperatuur maximaal kan bevatten. In formulevorm: werkelijk opgenomen / maximaal opneembaar * 100%

2.3.2 Dauwpuntmeters De luchtvochtigheid kan vrij eenvoudig worden gemeten met een sensor van aluminium waarop aluminiumoxide (Al2O3) is geanodiseerd met rondom een laagje goud met een dikte van 0,3mm. Dit laagje is zo dun dat watermoleculen kunnen diffunderen, waardoor een evenwicht ontstaat tussen de waterdampspanning in de poriën van de sensor en de omgeving. Het materiaal heeft de eigenschap dat de elektrische weerstand verandert met de hoeveelheid opgenomen watermoleculen en die is met een elektrisch signaal en een eindversterker te meten. Deze meters zijn in een breed gebied te gebruiken voor dauwpunten van circa -110 tot +60°C. De aanschafkosten zijn relatief laag. Een nadeel is dat ze geregeld gekalibreerd moeten worden en dat ze minder geschikt zijn voor hoge relatieve vochtigheden.

Een ander principe is de spiegelmethode. Hierbij koelt een Peltier-element de perslucht af tot het moment waarop waterdamp op een spiegel begint te condenseren. Op de spiegel is een lichtstraal gericht die wordt gebruikt voor de temperatuurregeling van het Peltier-element. Als referentie dient een tweede signaal dat niet door het spiegeloppervlak wordt beïnvloed. Tot het moment van de condensatie zijn de lichtstralen identiek en geeft de fotocel dezelfde stroom. Bij vroegere systemen bestond er gevaar voor meetfouten als gevolg van olie en andere verontreinigingen, maar dat probleem is opgelost door een elektrische in plaats van een optische spiegel te gebruiken. Deze instrumenten zijn geschikt voor de meting van dauwpunten van ongeveer -70 tot +60°C. Ze zijn in de praktijk goed te gebruiken, maar hebben veel onderhoud nodig.


11

Persluchtnetwerk

2.3.3 Meetplaats en uitlezing Het dauwpunt kan direct in de hoofdleiding, maar ook in een aftakleiding worden gemeten. Plaatsing in de hoofdleiding is het eenvoudigst, maar heeft als nadeel dat het leidingnet helemaal drukloos gemaakt moet worden om de sensor te kunnen demonteren. Meting in een aftakleiding is daarom vaak beter, omdat in dat geval de sensor aan het eind van de aftakleiding is geplaatst en slechts kleine hoeveelheid perslucht door leiding stroomt. Wel is belangrijk dat de condities van de perslucht op die plaats dezelfde zijn als die van de perslucht in de hoofdleiding, zeker bij dauwpunten onder -40°C.

2.4 Condensaatvorming Hoe ontstaat condensaat in een persluchtinstallatie? Condensaat komt vrij in ieder compressieproces. Voorbeeld: een compressor die 8 m³ atmosferische lucht aanzuigt met een temperatuur van 30 °C en een relatieve vochtigheid van 80 %, produceert per m3 perslucht van 7 bar 192 gram water. De verklaring van dit fenomeen is dat aanzuiglucht van 30 °C per m3 ongeveer 30 gram water in dampvorm bevat bij 100 % relatieve vochtigheid. Daar de relatieve vochtigheid van de lucht in dit voorbeeld 80 % bedraagt, is dit 80 % van 30 gram water, 24 gram per m3. Door compressie van de lucht van 8 m3 naar 1 m3 met een overdruk van 7 bar, zal (8 x 24) 192 gram water ontstaan. Het compressieproces veroorzaakt warmte. Daardoor loopt de persluchttemperatuur in de meeste compressoren op tot zo'n 80 °C. Bij deze temperatuur kan de lucht meer dan 192 gram water per m3 lucht als damp opnemen. Lucht van 80 °C kan tot 290 gram water in dampvorm opnemen, voordat zij verzadigt is en er daadwerkelijk condensaat gevormd wordt. Daar er in de meeste persluchtapplicaties een persluchttemperatuur van 80 °C als ongewenst wordt gezien is bijna iedere compressor van een nakoeler voorzien die de persluchttemperatuur terugbrengt naar ongeveer 15 °C boven de aanzuigtemperatuur van 30 °C, dus 45 °C. Bij deze temperatuur kan de perslucht maar maximaal 65 gram per m3 bevatten. In ons voorbeeld hadden we 192 gram water totaal in onze perslucht, doch deze kan maar 65 gram bevatten, dus er ontstaat (192-65) 127 gram condenswater per geproduceerde m3 perslucht. Dat is 1,27 liter water per geproduceerde 10 m3 perslucht.


12

Persluchtnetwerk Uit dit voorbeeld blijkt dat er een aanzienlijke hoeveelheid ongewenst water als bijproduct ontstaat. Dit kan een hoop schade veroorzaken in de persluchtinstallatie maar ook in persluchtapplicaties. Tevens zal een groot aantal andere vreemde stoffen, zoals vervuiling die al in de aanzuiglucht aanwezig is, slijtagedelen van de compressor en smeerolie uit de compressor zich binden aan het condensaat. Lozing hiervan in de grond, oppervlaktewater of in het rioolstelsel is niet toegestaan. De uiteindelijke hoeveelheid geproduceerd condensaat is sterk afhankelijk van het seizoen en kan in menig bedrijf duizenden liters per jaar bedragen.


13

Persluchtnetwerk

De behandeling van perslucht


14

Persluchtnetwerk

3. De behandeling van perslucht 3.1 De aanzuiglucht De compressor geeft veel warmte af. Dit komt omdat lucht tijdens de compressie opwarmt en weer gekoeld moet worden. De compressor met koude buitenlucht voeden geeft gemiddeld 5 % besparing. (1 m³ lucht van 10 ºC geeft 8 % meer capaciteit dan lucht van 30 ºC. Bij een 45 kW compressor die 2000 uur draait scheelt dit ongeveer 7.200 kWh/jaar) Ook hoeft er minder condensaat afgevoerd te worden omdat koude lucht gemiddeld minder waterdamp bevat dan warme. Hiervoor kan men een kanaal maken, dat naar buiten geleid wordt voor de aanzuiging van koude lucht. Ook moet onnodige opwarming van de koellucht voorkomen worden, aangezien dit de vullingsgraad van de compressor nadelig beïnvloedt en onnodig energieverlies tot gevolg heeft. In bijgaande afbeelding is de relatie weergegeven tussen de aanzuigtemperatuur en het energieverbruik. Omgekeerd heeft te koude aanzuiglucht weer nadelige gevolgen. Zo kan er bijvoorbeeld condensvorming ontstaan in smeerolie of - in het ergste geval bevriezen de leidingen. Een aanzuigtemperatuur tussen de +15 °C en +35 °C is een juiste waarde.

Fig. 3.1.a Energieverbruik in functie van de aanzuigtemperatuur


15

Persluchtnetwerk

Fig. 3.1.b Natuurlijke ventilatie

Fig. 3.1.c Geforceerde ventilatie

Fig. 3.1.d vochtgehalte van lucht bij relatieve vochtigheid 100%


16

Persluchtnetwerk

3.2 Filters

3.2.1 De persluchtfilters Onbehandelde perslucht is niet schoon. In de aangezogen lucht zitten verontreinigingen en gesmeerde compressoren voegen daar nog eens olie aan toe. Voor veel toepassingen is echter schone perslucht vereist en daarom moet de perslucht met filters gereinigd worden. Welk type filter heeft u nodig en waarop moet u letten bij de aanschaf?

Fig. 3.2.1 Een aantal waterafscheiders van Berko

De atmosferische lucht die een compressor aanzuigt bevat zowel vaste stofdelen als gasvormige verontreinigingen in de vorm van CO, CO2, O3 en SO2. Stofdelen kunnen schade toebrengen aan apparatuur en gassen zijn vaak giftig. Verder bevat normale perslucht meestal olie,

waarvan

de

hoeveelheid

afhangt

van

het

compressortype.

Bij

gesmeerde

zuigercompressoren ligt dit gewoonlijk tussen 20 en 50 mg/m3; bij olie-ingespoten compressoren rond 3 mg/m3. Olie in perslucht die bestemd is voor beademingsdoeleinden, kan bij mensen longontsteking veroorzaken. Er zijn dus redenen genoeg om de perslucht te reinigen door één of meer filters in de luchtleidingen voor of na de compressor te plaatsen.

3.2.2 Scheidingsprincipes Gewoonlijk zitten de filters na de compressor, want dan heeft de perslucht een kleiner volume en is het meest efficiënt te reinigen. Dit geldt vanzelfsprekend niet voor het aanzuigluchtfilter. Het filteren van vaste stofdeeltjes uit de aangezogen atmosferische lucht gebeurt met stoffilters (papier of textiel) of actieve koolfilters.


17

Persluchtnetwerk Vloeistoffen en vaste deeltjes in gecomprimeerde lucht worden veelal in twee stappen verwijderd. Eerst vindt met cycloonafscheiders een grove voorscheiding van vloeistoffen plaats; voor fijnere scheiding worden vervolgens coalescerende filters gebruikt. Dit zijn filters met microvezels van ‘borosilicaat’ met een doorlaat die toch ruim genoeg is om de drukval te beperken. Eventuele gasvormige verontreinigingen in de perslucht kunnen nog met een tweede actief koolfilter worden geweerd.

3.2.3 Waterafscheiders De eerste stap bij de reiniging van perslucht is de afscheiding van condenswater direct na de compressor. Op deze plaats komt namelijk de grootste hoeveelheid condenswater vrij. Dit kan gebeuren met een cycloonafscheider, maar die verhoogt de drukval en echt noodzakelijk is hij niet. Veel eenvoudiger is om het condenswater in de persluchtketel te verzamelen en gewoon ‘af te tappen’. Wel moet voorkomen worden dat de luchtstroom het condenswater meevoert. Daartoe dient de ingaande leiding zo laag mogelijk te zitten en de uitgaande leiding zo hoog mogelijk.

3.2.4 Druk en temperatuur De prestaties van persluchtfilters worden over het algemeen opgegeven voor een werkdruk van 0,7 MPa en een temperatuur van 21 °C. Bij een hogere werkdruk mogen de capaciteiten groter zijn. Bij een lagere druk geldt een lagere capaciteit. De werking van coaleserende filters is overigens gebaseerd op botsing, dus een zekere drukval is onvermijdelijk. Nu betekent iedere MPa drukval ongeveer 6% energieverlies en daarom moet de drukval zo gering mogelijk blijven. Het gaat hier vooral om de drukval in natte conditie. Gedurende het gebruik wordt de drukval geleidelijk groter tot die zo hoog is dat het element vervangen moet worden. Een goede richtlijn in deze is om het filterelement te vervangen bij een drukval van 0,03 tot maximaal 0,05 MPa (0,3 – 0,5 bar). Hoe lager de drukvaltolerantie, hoe geringer het energieverlies. Een verschildrukmeter op het filterhuis kan in dit opzicht erg handig zijn. Niet alleen de werkdruk, maar ook de temperatuur is belangrijk. Bij hogere temperaturen zijn de vloeibare oliedelen dunner en dat vermindert de werking van coalescerende filters. Daarnaast neemt de hoeveelheid oliedamp toe en die kan een coalescerende filter niet afscheiden.


18

Persluchtnetwerk

3.2.5 Afscheidingsgraad De belasting van een persluchtfilter hangt voornamelijk af van de hoeveelheid olie die de perslucht na de compressie bevat. Hoe hoger de temperatuur, hoe meer olie de perslucht bevat. Om de filterelementen niet al te zwaar te belasten, is een grof voorfilter met een filterfijnheid van 25 mm nodig. De tweede trap is gewoonlijk een fijnfilter voor 0,01mm en een afscheidingsgraad van 0,01 mg/m3. De ISO-norm 8573.1 kwalificeert dergelijke perslucht voor industriële toepassingen als olievrij.

3.2.6 Soorten filters Voor filtering van de perslucht kunnen we beschikken over verschillende soorten filters. Welk type uiteindelijk gekozen wordt, hangt af van wat uitgefilterd moet worden. Dat kan olie zijn, maar ook fijne stofdeeltjes. Beademingslucht mag uiteraard geen enkele verontreiniging bevatten en vereist dan ook speciale filters die zelfs gassen tegenhouden. Onderstaand staan vier belangrijke groepen filters kort beschreven. Op plaatsen met veel stof is vrijwel altijd een stoffilter nodig. Ook de uitlaat van een adsorptiedroger is een bron van stofdeeltjes, want de droogstof in een adsorptiedroger verpulvert op den duur. Stoffilters kunnen bestaan uit een metalen zeef, een papieren zak of uit de borosilicaat-microvezel. Normale stoffilters scheiden deeltjes af tot 0,01 mm.

3.2.6.1 Actieve koolfilters Voor toepassingen waarbij een restoliegehalte van 0,01 mg/m3 bij 20 °C nog te veel is, of waarbij de perslucht absoluut geurloos moet zijn, kan een actief koolfilter een goede oplossing zijn. Met een actief koolfilter zijn nominale restoliegehalten haalbaar van 0,003 mg/m3. Om echter zeker te zijn van de goede werking moet onder andere de temperatuur worden gelet. Een hogere temperatuur, bijvoorbeeld 30 °C, betekent meer olie in dampvorm en dus een zwaardere belasting van de actieve kool. Het gevolg is dat het element sneller verzadigd is. Bij nog hogere temperaturen hebben de oliemoleculen de neiging naar buiten te treden en begint de actieve kool olie zelfs af te geven.


19

Persluchtnetwerk Ook met waterdamp moet rekening worden gehouden. De actieve kool neemt namelijk water uit de perslucht op en als dat gebeurt, wordt de adsorptie van olie belemmerd. Dit houdt in dat een actief koolfilter moet zijn aangebracht op een plaats waar de perslucht koel en droog is. Dus bijvoorbeeld na de koeldroger. Actieve kool kan ongeveer 10% van zijn eigen massa aan olie opnemen en is dan volledig verzadigd. Dat tijdstip is echter moeilijk te bepalen omdat bij deze filters de drukval niet verandert. Een eenvoudige controle is mogelijk door perslucht enkele uren door witte watten te laten stromen. Aan de verkleuring is snel te zien of er olie in de perslucht zit.

3.2.6.2 Beademingsluchtfilters Voor beademingslucht bestaan speciale filters die olie en ongewenste geurstoffen en (gevaarlijke) gassen uit de perslucht filteren. Voor olie en geurstoffen gebeurt dit met actieve kool. CO wordt ‘verwijderd’ in de filters die zijn gevuld met ‘hopkalite’, een stof die enigszins op actieve kool lijkt en het CO-gas omvormt tot CO2. Voor de afscheiding van CO2 en SO2 zorgen vervolgens weer andere stoffen.

3.2.6.3 Speciale filters Lakspuiterijen kunnen problemen krijgen met siliconen in filterelementen, want die kunnen putvorming in de lak veroorzaken. Voor spuiterijen zijn daarom siliconenvrije filters ontwikkeld. Deze zijn te gebruiken voor drukken tot 1,6 MPa (16 bar). Daarnaast bestaan er siliconenvrije filters voor drukken tot 35 MPa (350 bar). Voor de afscheiding van microorganismen (bacteriën) zijn sterielfilters leverbaar.


20

Persluchtnetwerk

3.3 Olievernevelaar en FRL’s De meeste pneumatische gereedschappen en machines hebben smering nodig. Daartoe dienen in het persluchtleidingnet op de gewenste plaatsen olienevelaars te worden aangebracht. In veel gevallen worden hiervoor zogeheten FRL’s gebruikt, een combinatie van filter, drukregelaar en vernevelaar.

Fig. 3.3 FRL’s

Tijdens het comprimeren is er - olievrije compressoren uiteraard uitgezonderd - olie in de perslucht gekomen. Deze olie is echter niet geschikt om pneumatische gereedschappen, persluchtcomponenten en machines die met perslucht werken, te smeren. De compressorolie heeft namelijk aan hoge temperaturen blootgestaan en is bovendien in contact gekomen met water. Vandaar dat deze olie (en andere verontreinigingen) direct na het comprimeren uit de lucht wordt gefilterd. Voor smering van pneumatische gereedschappen en dergelijke moet daarom wel opnieuw een kleine hoeveelheid olie aan de perslucht worden toegevoegd. Hiervoor wordt een olienevelaar toegepast die in de persluchtleiding wordt gemonteerd, meestal vlak voor het betreffende gereedschap of de machine. De olienevelaar voegt een, zelf in te regelen, hoeveelheid olie toe om de lucht verder te conditioneren. Hij moet met de voorgeschreven oliesoort gevuld zijn en voor de vereiste dosering kunnen zorgen. De juiste olie en dosering kan van levensbelang zijn voor de installatie. Denk bijvoorbeeld aan smeren van cilinders en stuurventielen enzovoort.

Als het noodzakelijk is de perslucht vooraf (nogmaals) te reinigen en de druk van de perslucht voor het gereedschap of de machine aan te passen, dan wordt veelal een complete luchtverzorgingsunit ofwel FRL gebruikt. De afkorting FRL staat voor de Engelse termen filter, reducer en lubricator. Meestal bestaan dergelijke units uit een gecombineerde filterdrukregelaar met een aparte olienevelaar.


21

Persluchtnetwerk

3.4 Olie-waterscheiders Bij de afkoeling van gecomprimeerde lucht komt veel condenswater vrij. Bij oliegesmeerde en olieingespoten compressoren bevat dit water ook olie en is dus milieuverontreinigend. Olie én water samen laten afvoeren naar een afvalverwerkingsbedrijf kost veel geld. Daarom is het voordeliger de olie met een olie-waterscheider zelf uit het condenswater te verwijderen. Welk type hiervoor nodig is, hangt af van de emulsie die is ontstaan.

Fig. 3.4.1 Een olie-waterscheider van Alup

Na afkoeling kan perslucht geen water in dampvorm meer vasthouden en ontstaat condenswater. De hoeveelheid condenswater die bij compressoren vrijkomt, is groot. Gemiddeld gaat het om ongeveer 7 gram per m3 aangezogen lucht, zodat een compressor van 10 m3/min ieder uur ruim 4 dm3 condenswater produceert. Met 4000 bedrijfsuren komt dit per jaar neer op zo’n 16000 dm³ condenswater. Condenswater van een gesmeerde compressor bevat olie en condenswater van een olievrije compressor is met een pH-waarde van ongeveer 4 erg zuur en dus corrosief. Oliehoudend water is in principe milieuverontreinigend en mag dus niet zo maar worden geloosd. En om het zure condenswater van een olievrije compressor te mogen lozen, moet de pH-waarde eerst op 6 (neutraal) worden gebracht. Dit kan overigens vrij eenvoudig door het condenswater in contact te brengen met magnesiumoxide (MgO2).


22

Persluchtnetwerk

3.4.1 Olie is afval De hoeveelheid olie in het condenswater hangt af van de soort compressor en het jaargetijde. Bij olieingespoten schroefcompressoren zijn waarden tussen 0,5 en 5 g olie per liter condenswater normaal en deze concentratie is daarmee te hoog om het condenswater in het riool te lozen. De voorschriften zijn in ons land overigens niet overal gelijk en variëren van 10 mg tot soms 200 mg per liter. De regels voor lozing in het oppervlaktewater zijn iets soepeler; daarvoor geldt een grens van 50 mg olie per liter. Voor de verwerking van het oliehoudende condenswater als gevaarlijk afval, is een tarief van 600 € per m3 geen uitzondering. Het daarom vaak rendabel water en olie zelf te scheiden, zodanig dat de concentratie onder de wettelijke of plaatselijk norm ligt. Welk soort oliewaterscheider

daarvoor

in

aanmerking

komt,

hangt

af van

de

soort

emulsie.

3.4.2 Olie-waterscheiders Voor de reiniging van oliehoudend condenswater zijn olie-waterscheiders ontwikkeld. Deze werken volgens het zwaartekrachtprincipe en bestaan uit een tank waarin het condenswater tot rust komt zodat oliedelen naar boven komen drijven. Vervolgens absorbeert een lading actieve kool de oliedelen.

Normale olie-waterscheiders zijn alleen in staat om min of meer vrij aanwezige oliedelen (instabiele emulsie) af te scheiden. Daarom moet het oliehoudende condenswater rustig naar de olie-waterscheider kunnen stromen. Het beste is daarvoor een elektronische condenslozer te gebruiken en het condenswater door een ruim bemeten leiding of slang naar de oliewaterscheider te voeren. Wanneer het transport van het condenswater niet rustig gebeurt, dan ontstaat een ‘stabiele emulsie’ die veel moeilijker te scheiden is. Daarom zijn voor stabiele emulsies speciale uitvoeringen van olie-waterscheiders ontwikkeld. Deze types maken gebruik van bentoniet de oliedelen inkapselt.


23

Persluchtnetwerk

3.4.3 Soorten emulsies Ingesloten en in fijne druppels verdeelde olie vormt met het condenswater een emulsie. Zo’n emulsie kan stabiel of instabiel zijn. Bij een instabiele emulsie zweven de oliedeeltjes meer of minder los in de vloeistof en wanneer de vloeistof tot rust komt, stijgt een groot deel daarvan naar de oppervlakte. Daar klonteren ze samen (coaguleren) en zijn als gevolg daarvan gemakkelijk te verwijderen.

Van een stabiele emulsie is sprake als de oliemoleculen zich zo sterk aan het water hebben gebonden dat ze niet opstijgen. Stabiele emulsies kunnen ontstaan: wanneer condenslozers een te kleine doorstroomopening hebben; wanneer condenslozers bij het openen perslucht doorlaten; wanneer condenswater snel door de verzamelleiding stroomt; en bij hoge compressietemperaturen. Stabiele emulsies zijn moeilijker te reinigen dan instabiele emulsies. Visueel is echter niet gemakkelijk vast te stellen om welk type emulsie het gaat. Alleen analyse van een watermonster kan hierover uitsluitsel geven. En wanneer de emulsie stabiel is, bent u aangewezen op emulsiescheiders en membraanscheiders.

3.4.3.1 Olie-waterscheiders voor instabiele emulsies Voor de reiniging van instabiele emulsies bestaan scheidingsfilters en olie-waterscheiders die volgens de gravitatiemethode werken. Het condenswater stroomt door het vat en doorloopt achtereenvolgens een expansiekamer, een bezinktank, een coalescentiefilter en een actief koolfilter. Wanneer het condenswater het actieve koolfilter gepasseerd is, bedraagt de olieconcentratie in normale omstandigheden niet meer dan 5 tot 10 mg per liter. De werking van deze olie-waterscheiders is overigens voor een belangrijk deel afhankelijk van de kwaliteit van de actieve kool.


24

Persluchtnetwerk

3.4.3.2 Emulsiescheiders Voor stabiele emulsies zijn speciale emulsiescheiders ontwikkeld. Bij deze apparaten zorgt bijvoorbeeld bentoniet voor scheiding van olie en water. Bentoniet is een kleisoort die oliedelen inkapselt en daarna in vlokken verandert. Het bindend vermogen van Bentoniet is bijzonder groot, zodat 1 kg voldoende is om 1000 liter oliehoudend water te reinigen.

Emulsiescheiders bestaan uit een vat dat door een pomp met condenswater wordt gevuld. De dosering van het bentoniet hangt af van de olieconcentratie. Ten opzichte van een oliewaterscheider heeft een emulsiescheider verschillende voordelen. De reiniging verloopt bedrijfszekerder en daarnaast worden ook andere verontreinigingen (bijv. zware metalen) afgescheiden. De bedrijfskosten zijn niet hoog en emulsiescheiders zorgen voor een olieresidu van maximaal 5 mg per liter. Het kleinste type is geschikt voor compressoren tot 25 m3/min en de grootste tot 160 m3/min.

3.4.3.3 Membraanscheiders Reiniging van condenswater is ook mogelijk met membraanscheiders. Deze zijn vervaardigd uit kunststof of keramische materialen (siliciumcarbide en aluminiumoxide) en bestaan uit een groot aantal dunne buisjes met daarin minuscule gaatjes. Deze gaatjes laten de watermoleculen nog net door, maar houden alle oliemoleculen tegen. Om het membraan niet te veel te belasten, vindt vaak eerst een voorafscheiding in een bezinktank plaats en eventueel een tweede afscheiding in een filter. Membranen zijn evenals emulsiescheiders bedrijfszeker. Om te voorkomen dat de membranen inwendig verstopt raken, kan het condenswater met een grote snelheid door het membraan worden gepompt waardoor losse verontreinigingen worden meegenomen. Soms is ook een regelmatige spoeling voorgeschreven waarbij een speciale reinigingsvloeistof in omgekeerde richting door het membraan wordt gepompt. Afhankelijk van het fabrikaat bedraagt het residu 3% tot 10% van de oorspronkelijke hoeveelheid condenswater.


25

Persluchtnetwerk

3.5 De persluchtdrogers De hoeveelheid opgenomen waterdamp is één van de factoren die de kwaliteit van de perslucht bepalen. Te vochtige perslucht kan schadelijk zijn en daarom moet de lucht worden gedroogd voordat deze aan het leidingnet wordt toevertrouwd. Persluchtdrogers zijn daarom een standaard component van het persluchtsysteem.

Fig. 3.5.1 Koeldrogers van Eminent

Water kan in leidingen en componenten roest veroorzaken en roestdelen kunnen weer schade toebrengen aan de pneumatische apparatuur. Verder kan water schimmelvorming op poeders veroorzaken en bestaat bij een te snelle temperatuurdaling tijdens de expansie van de perslucht gevaar voor bevriezing van cilinders, afsluiters en motoren. Perslucht van een goede kwaliteit dient daarom gedroogd te zijn.

We onderscheiden hierbij drie typen drogers: koeldrogers (voor dauwpunten van ongeveer +10 tot +3 °C) adsorptiedrogers (voor dauwpunten van ongeveer -20 tot -40 °C; bijzondere uitvoeringen tot -70 °C of zelfs -90 °C) membraandrogers (voor dauwpunten van ongeveer +5 tot -25 °C).


26

Persluchtnetwerk

3.5.1 Koeldrogers Koeldrogers kunnen de perslucht afkoelen tot ongeveer +3 °C en voeren het vrijgekomen condenswater naar buiten af. Dat wil niet zeggen dat het dauwpunt altijd +3 °C is. want dat hangt af van de efficiency van de waterafscheider. Normale waterafscheiders scheiden de hoeveelheid condenswater namelijk nooit volledig af en er blijft dus altijd een deel van het condenswater in het systeem achter. Hoeveel dat precies is, hangt af van de efficiency van de waterafscheider. Een gevolg van het achterblijvende condenswater is dat het later weer in dampvorm overgaat en dat het dauwpunt uiteindelijk hoger zal uitvallen. De efficiency van de waterafscheider hangt op zijn beurt weer af van de vervuiling van het filterelement. Een dauwpuntmeter kan hier goede diensten bewijzen. Met zo'n meetapparaat is gemakkelijk vast te stellen wanneer een filterelement aan vervanging toe is en bovendien geeft de meter de mogelijkheid om werking van de hele droger te controleren.

3.5.2 Adsorptiedrogers Met adsorptiedrogers zijn gemakkelijk dauwpunten van -40 °C te bereiken en met speciale droogmiddelen (adsorbenten) is zelfs -90 °C mogelijk. Adsorptiedrogers bestaan meestal uit twee droogkolommen die beide gevuld zijn met een adsorbent en afwisselend drogen en regenereren. Bekende soorten adsorbent zijn silicagel (SiO2), geactiveerde aluminium (Al2O3) en moleculaire zeven als Na en AlO2.Het regenereren van het adsorbent vindt plaats met een deel van de eerder gedroogde perslucht. Hoeveel spoellucht daarvoor nodig is, hangt af van de werkdruk en het ingestelde dauwpunt en kan in normale omstandigheden oplopen tot meer dan 20% van de totale hoeveelheid geleverde perslucht. Het is overigens gebruikelijk de hoeveelheid spoellucht vast in te stellen. Daardoor is de hoeveelheid relatief klein voor de vochtige zomerperiode en relatief groot voor de droge winterperiode. Hierbij wordt een dauwpuntbesturing gebruikt. Door deze dauwpuntbesturing hoeven de kolommen bovendien minder vaak te ontluchten en wordt het adsorbent mechanisch minder belast.


27

Persluchtnetwerk

3.5.3 Membraandrogers Bij membraandrogers hangt het dauwpunt volledig af van de temperatuur die de perslucht tijdens het passeren van het membraan heeft. In tegenstelling tot koeldrogers en adsorptiedrogers is hier geen sprake van vaste dauwpunten, maar van een verlaging ten opzichte

van

de

persluchttemperatuur.

De

gebruikelijke

term

daarvoor

is

dauwpuntonderdrukking. Een membraandroger met een dauwpuntonderdrukking van 35 °C zorgt dus bij perslucht van bijvoorbeeld 30 °C vooreen dauwpunt van -5 °C. Een dauwpuntonderdrukking van 20 °C is het meest gebruikelijk en daarnaast komen ook waarden voor van 35 °C tot maximaal 55 °C. Membraandrogers verbruiken geen energie, maar hebben voor de afvoer van de waterdamp die door de wand is gedrongen (het permeaat), wel een kleine hoeveelheid spoellucht nodig. Ook in dit geval kan een dauwpuntmeter zinvol zijn. De meter kan dan worden gebruikt om de hoeveelheid spoellucht in te stellen en om de werking van het membraan te controleren.


28

Persluchtnetwerk

3.6 De drukvaten Drukvaten worden toegepast om de effecten van een wisselende persluchtvraag te reduceren, om in een tijdelijke opslag van perslucht te voorzien en om de afscheiding van onzuiverheden ( bv. watercondensaat, olie, vaste deeltjes…) te ondersteunen. Afvoer van deze verontreinigingen gebeurt via automatische en handbediende aflaatventielen. Het volume van het drukvat moet ten minste 10 % bedragen van het nominale persluchtvolume, per minuut. Drukvaten worden vooral ingeplant in de nabijheid van de compressor en grote persluchtverbruikers.

Fig. 3.6 Het drukvat


29

Persluchtnetwerk

Persluchtlekkage


30

Persluchtnetwerk

4. Persluchtlekkage 4.1 Wat betekent persluchtlekkage? Persluchtlekkage is een verschijnsel dat veel voorkomt, waarbij er een geleidelijke vermindering van druk in het leidingnet optreedt terwijl er geen lucht wordt verbruikt. Lekverliezen geven aanleiding tot belangrijke en onnodige kosten en verlagen het energetisch rendement van de installatie.

Diameter

Druk (bar)

opening (mm) 6

6.5

Benodigd

Jaarlijkse (*)

7 vermogen

kosten (euro)

(kW) 1

63

71.5

80 0.3

0.35

2

250

287.5

325 3.1

3.55

4 1258 1441

1623

5

1576 1803.5 2031 8.3

10.15

12 3369 4119

4870

10

6250 7161.5 8073 33

38

0.4 122

142

162

43 13393 15422 17451

Tabel 4.1 Verlies bij persluchtlekken (*) verlies per jaar (4335 bedrijfsuren) als de compressor niet afgeschakeld wordt (elektriciteitstarief: 0.09362 euro/kWh) (bron: VITO)

4.2 Het opsporen van persluchtlekkage Doordat persluchtlekken de omgeving weinig storen, zeker als de leidingen ondergronds of op grote hoogten in de werkplaatsen bevinden, worden lekcontroles bijna nooit uitgevoerd. Dit in tegenstelling met gasleidingen (ontploffings- en verstikkingsgevaar) of vloeistofleidingen. Daarbij wordt nog teveel gedacht dat perslucht, zoals de omgevingslucht gratis is en dikwijls gaat men over naar een vergroting van de compressor in plaats van de lekken op te sporen en te herstellen.


31

Persluchtnetwerk Persluchtlekken zijn de belangrijkste verliesposten in een persluchtinstallatie. Installaties die niet goed worden onderhouden kunnen lekverliezen vertonen tot 30 % (en meer) van de geïnstalleerde capaciteit. Een luisterend oor tijdens bedrijfsstilstand is vaak voldoende om persluchtlekken (sissende afsluiters, koppelingen etc.) op te sporen.

Een andere methode is het gebruiken van ultrasone lekdetectoren. Deze apparaten kunnen lekken opsporen ook in een omgeving met achtergrondlawaai.

Fig. 4.2.1 Ultrasone lekdetector

Fig. 4.2.2 Ultrasone lekdetector

Veel voorkomende bronnen van lekkage zijn:

Lekkende snelkoppelingen Lekke kleppen en ventielen Kapotte slangen en slangverbindingen Tijdgestuurde magneetkleppen bij het afblazen van condensaat Vastzittende vlotters van condenspotten onder filters, drogers en nakoelers Lekken op O-ringen van pijp verbindingssystemen Corroderen van stalen en aluminium persluchtleidingen Vaak

worden

vele

kleine

persluchtlekken

waargenomen

ter

hoogte

van

de

persluchtverbruikers zoals werktuigen, transportsystemen, vouwmachines of insteekmachines.


32

Persluchtnetwerk Hieronder volgen enkele foto’s van objecten met persluchtlekkage:


33

Persluchtnetwerk In Alro zijn lekken opgespoord bij bedrijfsstilstand met een luisterend oor. Op die manier zijn er 50 objecten vastgesteld met persluchtlekkage. Deze objecten zijn opgenomen in een lijst.(Zie Tabel 4.2.3)

Afdeling

Beschrijving

Objectlocatie

Omschrijving lek

Urgentie

A1

Hal

Takel

Persluchtverlies

Laag

A1

Hal

Persluchtkraan ½”

Laag

A1

Aansluitslang

Laag

Slang breuk

Hoog

A1

Verfkabine lakafdeling Verfkabine lakafdeling Poeder1 P1

Naast de 2 grote opslagtanks Links voor de deur Rechts voor de deur Schakelkast

Hoog

A1

Poeder1 P1

A1

Poeder1 P2

Beden schakelkast Schakelkast

Regelaar “filterabreinigung” Darmverbinding

Hoog

A1

Acrylpoeder

Cleane zone

Regelaar “filterabreinigung” Vochtscheider

A1

Acrylpoeder

Boven clean zone Vochtscheider 2

Hoog

A2

KTL 1

Naast schakelkast Persluchtkraan ¾” (in staalruimte)

Laag

A2

KTL 1

Naast opslagtank Nettor7 (beneden)

Persluchtkraan ¾”

Laag

A2

KTL 2

Boven (voor filterpers)


Hoog

A2

KTL 2

Smoorventielen

Hoog

A3

Kleine lakcabine

Boven (onder schakelkast van uitlooprail) Langs afdeling A6/1

Mono stabiele 3/2ventiel

Laag

A3

Kleine lakcabine

Langs afdeling A6/1

Grote filter 2 (vocht afscheider)

Laag

A3

Kleine lakcabine

Langs afdeling A6/1

Drukregelaar

Laag

A1


Hoog

Zeer hoog

34

Persluchtnetwerk Persluchtkraan ¾”

Laag


Laag

Lakcabine

Langs afdeling A6/1 (Achter kast SSE 240) Tegenover lakperiferie Lak 9

Persluchtverlies

Hoog

A4

Lakcabine

Verharderlak 3

Persluchtverlies

Hoog

A4

Lakcabine

Pomp 20

Persluchtverlies

Hoog

A4

Lakcabine

Pomp 33

Persluchtverlies

Hoog

A4

Spuitcabine 1

Boven: linkerkant Persluchtverlies van de deur

Hoog

A4

Spuitcabine 1

In de cabine

Robot gereedschap

Zeer hoog

A4

Spuitcabine 1

In de cabine

Persluchtpistool

Hoog

A4

Spuitcabine 2

Beneden: langs de trap

Persluchtverlies

Hoog

A4

Spuitcabine 3

Boven de installatiekast handlaken

Vochtscheider

Hoog

A4

Spuitcabine 4

Boven de installatiekast handlaken

Vochtscheider

Hoog

A4

Spuitcabine 4

In de cabine

Persluchtleiding

Laag

A4

Spuitcabine 5

In de cabine

Persluchtpistool

Laag

A4

Spuitcabine 5

In de cabine

Persluchtleiding

Laag

A4

Spuitcabine 6

Boven

Vochtscheider

Hoog

A4

Spuitcabine 6

In de cabine

Persluchtpistool

Laag

A4

Spuitcabine 6

In de cabine

Persluchtleiding

Laag

A5

Hal

Rivetpistool

Laag

A5

Hal

Achter G+S Techniek Machine nr. 05 0398 DV bumper

Schakeleenheid

Laag

A3

Kleine lakcabine

A3

Lakcabine

A4


35

Persluchtnetwerk A5

Hal

MV Bumper

Montage pistool

Laag

A6/1

Hal

Tafel 1

Hoog

A6/1

Hal

Tafel 5

A6/1

Hal

Drukvat

FM Grill (voedingseenheid) Grill Pneumatische schroevendraaier Verlies onderaan stop

Hoog

A6/1

Hal

Drukregelaar

Hoog

A6/1

Hal

Zone 8 (tegen de muur) Zone 8

Sequence tussen 2 pneumatische kettingspanners

Hoog

A6/2

Hal

Vochtscheider

Hoog

A6/2

Hal

Lek op de robotarm

Hoog

A6/2

Hal

Slib scheider

Hoog

A7

Hal

Schakelkast ABB+ROBOTN 2 Schakelkast ABB+ROBOTN 2 Achteraan robotafdeling Werkplaats

Laag

A10

Hal

BZ tafel vooraan

Schuurmachine merk DYNABRADE Persluchtverlies

A1 A2

Lijn 1 KTL 1

Vochtscheider Persluchtverlies

Laag Hoog

A2

Staalruimte

Vooraan Boven schakelkast Voetschakelaar straalkop

Persluchtverlies

Zeer hoog

Hoog

Hoog

Tabel 4.2.3 Objecten met persluchtlekkage


36

Persluchtnetwerk

De compressor


37

Persluchtnetwerk

5. De compressor 5.1 Het doel van een compressor Een compressor is een werktuig dat een gas van lage druk, de aanzuigdruk, samenperst of comprimeert tot een hogere druk, de persdruk. Het medium van een compressor is een gas.

5.2 Soorten compressoren Er bestaan verschillende soorten compressoren. Ze hebben allemaal hetzelfde doel, maar verschillen door de manier van opbouw. Wat de constructie van compressoren betreft, kunnen de compressoren opgedeeld worden in enkele groepen: Dynamische of centrifugaalcompressoren Verplaatsingscompressoren: -Roterende compressoren (schroef-, lamellen- waterringcompressoren en rootsblazers ) -Verdringercompressoren (zuiger- en diafragmacompressoren)

5.2.1 De schroefcompressor Deze compressor heeft geen heen –en weergaande delen zoals een zuigercompressor,zodat een hoog toerental toelaatbaar is en de compressor hierdoor een geringe afmeting kan hebben. Het hoge toerental is echter wel de oorzaak van een onaangenaam hoogfrequent geluid, dat dit type van compressor voortbrengt. Dit is een van de oorzaken waarom schroef compressoren niet zoveel worden toegepast, enkel voor speciale doeleinden. Het is wel bewezen dat deze compressor een goede prestatie levert. Er moet echter wel een goede geluidskast rond de compressor voorzien worden. Voor de warmteafvoer is het dan ook belangrijk om een goede ventilatie te verkrijgen in de geluidskast. Dit soort compressor bestaat uit 2 schroefvormige rotoren die met elkaar ingrijpen in het compressorhuis. Het profiel van deze schroeven wordt zo gekozen dat bij een zo groot mogelijk volume, de afdichting tussen de schroeven onderling en tegenover het compressorhuis zo goed mogelijk is.


38

Persluchtnetwerk

1

3

2

4

De mannelijke rotor bevat een N aantal lobben of verhogingen die zo perfect mogelijk in de M -inkepingen van de vrouwelijke rotor dienen te passen. De lucht ertussen wordt samengeperst. Het ontbreken van kleppen is karakteristiek voor een schroefcompressor. Er bestaan 2 uitvoeringsvormen voor schroefcompressoren: Oliegeïnjecteerde schroefcompressoren Olievrije schroefcompressoren

In het algemeen wordt voor het comprimeren van procesgassen de olievrije uitvoering gekozen. Bij gebruik van een compressor in een kringloop (bijvoorbeeld voor het koudemedium in de koeltechniek) wordt de voorkeur gegeven aan de oliegeïnjecteerde versie omdat de olie binnen de kringloop gehouden kan worden.


39

Persluchtnetwerk

5.2.1.1 De oliegeïnjecteerde schroefcompressor

Fig. 5.2.1.1 de oliegeïnjecteerde schroefcompressor

Bij oliegeïnjecteerde compressoren zorgt de olie voor een betere afdichting, waardoor het volumetrische rendement hoger ligt dan bij olievrije schroef compressoren. Namelijk 82 tot 92 %, sterk afhankelijk van het molgewicht van het te comprimeren gas. Hierbij dient er rekening mee gehouden te worden dat niet alleen de olie het te comprimeren gas kan vervuilen (dus is een filter of afscheider nodig), maar ook kan het gas de smeerolie vervuilen waardoor de smerende of koelende werking verslechtert en schade aan de compressor kan ontstaan. Voor oliegeïnjecteerde schroefcompressoren is de omtreksnelheid niet meer dan 50 m/s tot 60 m/s, dit door het continue contact tussen het mannelijke en het vrouwelijke deel van deze machine. Oliegeïnjecteerde compressoren worden veel toegepast voor mobiele installaties en hebben capaciteiten van 50 m³/h tot 5.000 m³/h en er zijn per trap drukverhoudingen mogelijk van 1 : 10. Daarentegen is het te overwegen om bij grote drukverhoudingen in plaats van een enkele trap een tweetraps oliegeïnjecteerde compressor toe te passen. Dat kan een energiebesparing van circa 12 % opleveren. Bij oliegeïnjecteerde compressoren is geen tandwieloverbrenging tussen de rotoren nodig, omdat de olie voorkomt dat er metallisch contact optreedt. De olie die wordt ingespoten in de compressorkamer heeft tot doel: smering van de rotorlobben, waardoor de ene rotor de andere kan aandrijven via de rotorprofielen; koeling van het medium: door het intensieve contact tussen olie en te comprimeren medium vindt er tevens een koeling plaats tijdens de compressie.


40

Persluchtnetwerk Daardoor zijn per trap compressieverhoudingen mogelijk van 1 : 10 met uitlaattemperaturen onder 100 °C; afdichting: door de oliefilm op de rotoren wordt de speling tussen rotoren en behuizing gedeeltelijk afgedicht, waardoor hoge rendementen bereikt worden zelfs bij lage topsnelheden.

In Alro gebruikt men 5 compressoren voor het opwekken van perslucht. Drie compressoren ervan zijn parallel op één net geschakeld. De GA 90 VSD (Variable Speed Drive motor) is een stationaire, ééntraps schroefcompressor met olie-injectie, aangedreven door een elektrische motor. De GA Pack compressor heeft een geluidgedempte, ommanteling. Het voorpaneel is voorzien van een scheidingsschakelaar (S0) en een Elektronicon controlemodule (E1) met o.a. de starten stopknoppen. Achter dit paneel bevindt zich een elektrische kast met daarin o.a. zekeringen, transformatoren en

het

overstroomrelais van de ventilatormotor. Deze compressor is ook uitgerust met een automatisch aftapsysteem voor condensaat. De GA Full-Feature is extra uitgerust met een luchtdroger, die vocht uit de perslucht verwijdert, door deze af te koelen tot bij het vriespunt en het condensaat automatisch af te tappen.

5.3 De regeling van compressoren Het regelen van een compressor is afhankelijk van het type compressor, de aandrijvende motor, het persluchtdistributienetwerk en het gewenste drukregelbereik. Er wordt onderscheid gemaakt tussen een continue regeling (toerentalregeling, smoring aan de inlaat) en een intermitterende regeling (last/nullast, uitschakeling).

5.3.1 De toerentalregeling De toerentalregeling werkt met een druksensor die nauwkeurig de systeemdruk opneemt en een frequentieomvormer die het toerental aanpast aan de hoeveelheid perslucht die op ieder moment nodig is. Als het luchtverbruik lager is dan het debiet van de compressor, zal de netdruk stijgen.


41

Persluchtnetwerk Als de druk in het net verschilt van het instelpunt (gewenste druk), zal het regelsysteem het toerental van de motor verminderen. Blijft de netdruk stijgen wanneer de motor met minimumtoerental draait, zal het regelsysteem de motor stilleggen. Wanneer de motor vanzelf is gestopt en de netdruk het instelpunt nadert, zal het regelsysteem de motor opnieuw starten. Een debietregeling van de perslucht maakt het mogelijk om de volumetrische luchtcapaciteit te reduceren tot 15 % van de nominale capaciteit in het geval van schroefcompressoren en tot 60 % in het geval van centrifugaalcompressoren. Omdat de variabele toerental regeling continu het toerental regelt om de uitlaatdruk binnen een zeer nauwe band constant te houden, past de compressor zich zeer snel aan de momentane belastingsvraag aan, zonder onnodige verliezen als gevolg van smoring of vollast-nullastregeling. Energiebesparingen van 10 à 40 % worden gerealiseerd als de normale compressorbelasting gemiddeld 40 à 75 % van het maximale vermogen bedraagt.

Fig. 5.3.1 Vergelijking van de verschillende regelmethoden van het luchtdebiet bij oliegeïnjecteerde schroefcompressoren (bron: VITO)


42

Persluchtnetwerk

5.3.1.1 De voordelen van de toerentalregeling Het gevolg van de toerentalregeling is dat de compressor niet meer in nullast draait en dus geen energie opneemt zonder daarvoor perslucht te leveren. De compressor draait eigenlijk constant in vollast, en dat is de best denkbare bedrijfsvorm. Verder blijft de systeemdruk steeds binnen een smalle drukband van 0,1 bar, dus heel wat gunstiger dan de nullastregeling met een regelband van minstens 1 bar. De druk is gemiddeld bijna 0,5 bar lager. Als er rekening mee wordt gehouden dat iedere bar drukverlaging het energieverbruik met ongeveer 7 % vermindert, is hierdoor een energiebesparing te verwachten van ongeveer 3,5 %. Zo moet een oliegeïnjecteerde schroefcompressor de inwendige druk verlagen als hij in nullast schakelt. Er wordt zoveel perslucht uit het systeem afgeblazen dat er net voldoende druk aanwezig blijft die voor de olie-inspuiting nodig is. Er gaat veel perslucht verloren en bovendien is er iedere keer een sissend geluid te horen dat meestal storend is. Een ander aspect is de cos phi. Als een normaal geregelde compressor in nullast gaat draaien neemt de cos phi af tot ongeveer 0,5 en neemt het blindvermogen in dezelfde mate toe. Een elektromotor met een frequentieregeling blijft echter over het volledige regeltraject dezelfde cos phi houden en bespaart ook in dat opzicht energie. Ook het aanlopen verloopt gunstiger. Frequentieregelaars zijn standaard voorzien van een softstarter die stroompieken tijdens het aanlopen voorkomt. De elektromotor loopt rustiger aan en het stroomverbruik verandert geleidelijker. Hoeveel energie de frequentieregeling uiteindelijk bespaart, hangt helemaal van de bedrijfssituatie af. Als een compressor weinig in nullast schakelt, is de besparing klein en als de compressor veel in nullast schakelt is de besparing groot. Normaal is een besparing van minstens 25 %, soms 35 % of in een enkel geval nog meer.

5.3.1.2 Andere voordelen Behalve de vermindering van het energieverbruik zijn er nog tal van andere voordelen van de frequentieregeling te noemen. Een voorbeeld is de mechanische belasting van de draaiende componenten. Als een compressor steeds van vollast in nullast overschakelt, verandert iedere keer de belasting op de kogellagers, zowel die van de compressor als van de elektromotor. Lagers die wisselend zijn belast slijten sneller en moeten eerder worden vervangen.


43

Persluchtnetwerk De lagers van een toerengerelde compressor zijn veel gelijkmatiger belast en daardoor langer te gebruiken. Een ander voordeel is dat een frequentiegeregelde compressor zich automatisch instelt op de aanwezige werkdruk en zijn capaciteit maximaal daarop afstemt. Bij normale compressoren bestaan er versies van bijvoorbeeld 7, 10 en 13 bar en is de capaciteit vast daarop aangepast. Bij een frequentiegeregelde machine bestaat dat verschil dus niet. Zulke machines stellen zich automatisch in op alle drukken tussen 5 en 13 bar, zonder speciale software en zonder de overbrenging te veranderen. Frequentiegeregelde compressoren draaien veel rustiger dan normaal geregelde compressoren, er treden geen hoorbare belastingvariaties op en er is geen geluid van ontsnappende perslucht te horen.

5.3.1.3 De toepasbaarheid van de toerentalregeling Een frequentieregeling is vooral zinvol als het persluchtverbruik sterk schommelt, want hoe ongelijkmatiger het verbruik hoe vaker een normale compressor in nullast zal schakelen. Om de investering laag te houden is het wel verstandig om een frequentiegeregelde compressor zo klein mogelijk te kiezen. Het beste is om bij een grote installatie het minimale verbruik te bepalen en de toerengeregelde compressor daarop af te stemmem. Als het verbruik bijvoorbeeld altijd tussen 15 en 20 m³/min ligt, is het de beste oplossing om 15 m³/min door een compressor met een vast toerental te laten leveren en 5 m³/min door een toerengeregelde compressor. Een toerenregeling in combinatie met een capaciteitsafhankelijke regeling levert een besparing van ongeveer 25 % op het energieverbruik van de compressoren.

5.3.2 De vollast-nullast-uit-regeling Meestal wordt de intermitterende vollast-nullast-uit-regeling toegepast. De compressor blijft draaien op een constant toerental, ook nadat de drukleiding naar het distributienet is afgesloten door middel van een afsluitklep. De aanzuiglucht wordt gesmoord zodat de druk aan de compressoruitgang gelijk wordt aan de omgevingsdruk en via een bypass wordt ontlast. Als de nullastsituatie een bepaalde tijdsduur overschrijdt of indien gedurende een langere periode de compressor niet operationeel is, wordt de compressor uitgeschakeld. Bij nullast verbruikt de aandrijvende machine slechts 15 à 30 % van zijn vollastvermogen.


44

Persluchtnetwerk Het toepassen van een vollast-nullast-regeling is economisch verantwoord als de persluchtvraag meer dan 80 % bedraagt van de nominale luchtcapaciteit.

5.3.3 De bypassregeling Continue regelingen maken het mogelijk om perslucht te genereren op basis van de momentane

capaciteitsvraag.

toerentalregeling

en

De

meest

debietregeling.

Deze

courante regeling

regelingen wordt

zijn vooral

bypassregeling, toegepast

bij

turbocompressoren. Een bypassregeling is economisch en energetisch niet verantwoord omdat het gebruikte aandrijvende vermogen constant blijft in de tijd, zodat het specifieke energieverbruik stijgt. Deze manier van regelen komt alleen in aanmerking wanneer het gewenste luchtdebiet zeer nauwkeurig geleverd moet kunnen worden.

5.3.4 De aan-uit-regeling In het geval van een intermitterende aan-uit-regeling wordt de compressor uitgeschakeld wanneer een maximum drukwaarde overschreden wordt en start de compressor bij een minimale waarde. Het aantal toegestane inschakelingen wordt beperkt door de aandrijvende motor.

5.4 Warmteterugwinning Het aan de compressor toegevoerde vermogen wordt tijdens het comprimeren bijna volledig omgezet in warmte. Het is zinvol om na te gaan of deze warmte benut kan worden. Ook de keuze van de compressorlocatie is hierbij van belang. Er zijn verschillende mogelijkheden om de compressorwarmte opnieuw te benutten. 1. De meest eenvoudige manier is het direct benutten van de compressorwarmte door de compressor op te stellen in de te verwarmen ruimte zelf (bijvoorbeeld een productiehal). Voordelen: De door de compressor geproduceerde warmte wordt volledig benut voor verwarming. Mits de ruimte groot genoeg is, hoeft geen afvoerkanaal voor warme lucht te worden geïnstalleerd. Nadelen: De verwarming is niet regelbaar en wordt niet over de ruimte verdeeld.


45

Persluchtnetwerk De ruimte mag niet stoffig zijn. De ruimte moet groot genoeg zijn om te voorkomen dat de omgevingstemperatuur te hoog oploopt. De ruimte moet in de zomer geventileerd kunnen worden. De mogelijkheid bestaat van geluidshinder (75 dB kan als gemiddeld geluidsniveau voor Atlas Copco compressoren worden aangehouden). Kwetsbare opstelling van de compressor

2. Een andere manier is om de warme compressorlucht via een kanaal in de winter naar de werkruimte en in de zomer naar buiten te leiden. Voordelen: In de zomer geen last van compressorwarmte in de werkruimte. Lagere omgevingstemperatuur bij de compressor, dus hoger rendement. Nadelen: De compressorruimte moet grenzen aan de werkruimte. Het compressorgeluid wordt via het kanaal naar de werkruimte gevoerd. Om een optimaal rendement te behalen moet in de winter lucht uit de werkruimte worden gezogen, de werkruimte mag dus niet stoffig zijn. Kanaal met wisselklep voor zomer –en winterstand nodig. Aan zuigrooster met klepregister in buitenmuur nodig (zomerstand) en aanzuigrooster met klepregister in tussenwand nodig ( winterstand).

Fig. 5.4.1 Luchttoevoer- en afvoerkanalen Özyürek Ercan, Mersinlioglu Gökhan

46

Persluchtnetwerk Voor de verwarming van een bedrijfsruimte is per m3 ongeveer 15 W aan vermogen nodig. Dit houdt in dat een compressor per kW geïnstalleerd vermogen in staat is om een ruimte van ongeveer 60 m3 voldoende te verwarmen. Een compressor van 50 kW is dus geschikt voor de verwarming van een hal met een inhoud van ca. 3000 m3. Soms kan het nodig zijn om de ventilatielucht te reinigen. De ventilatielucht bevat vaak stof en bij een oliegeïnjecteerde schroefcompressor komt tijdens de ontluchting van de olieafscheidertank een olienevel vrij. Vooral wanneer de compressoren vaak schakelen kan de hoeveelheid olie groot zijn. Waterverwarmingssystemen zijn mogelijk bij watergekoelde compressoren en bij olieingespoten compressoren. Verwarming van (proces)water is echter veel gecompliceerder dan ruimteverwarming. Het systeem is namelijk parallel geschakeld met het eigen koelsysteem, dat alleen inschakelt wanneer te weinig warmte wordt afgenomen. Bij watergekoelde compressoren

is

95

%

van

de

warmte

herbruikbaar

en

bij

olie-ingespoten

schroefcompressoren niet meer dan ongeveer 80 %. Het warme water is te gebruiken voor bijvoorbeeld processen, voedingswater van stoomketels, reiniging en toiletruimten. Ook kan de warmte worden benut voor de voorverwarming van de centrale verwarming of voor de verwarming van afgelegen bedrijfsruimten.

Fig. 5.4.2 Verwarming van verwarmingswater


Fig. 5.4.3 Verwarming van gebruikswater

47

Persluchtnetwerk

Algemene tips


48

Persluchtnetwerk

6. Algemene tips voor het energiezuinige gebruik van compressoren en perslucht 1. Optimaliseer het rendement van perslucht- en vacuüminstallaties Veel gereedschap wordt aangedreven door perslucht. Maar ook voor handelingen als schoonspuiten en bediening van regelingen wordt gebruik gemaakt van perslucht. Bij bedrijven die veel perslucht gebruiken is de compressor één van de grootste energiegebruikers. Er zijn veel manieren om het energiegebruik van persluchtinstallaties te beperken. PLAATS VAN DE COMPRESSOR Het samenpersen van koude lucht kost minder energie dan het samenpersen van warme lucht. Zorg daarom dat de compressor in een koele ruimte is geplaatst of daar de lucht vandaan krijgt. De warmte die vrijkomt tijdens het samenpersen van de lucht kan tijdens koude periodes als basisverwarming van ruimten of voor droging van producten gebruikt worden.

Besparing Laat de compressor koude lucht aanzuigen dan bespaart u jaarlijks al gauw 5%.

VERVANGING In bedrijven waar continu perslucht nodig is, is een schroefcompressor veel zuiniger dan een zuigercompressor. Een schroefcompressor heeft zijn hoogste rendement als hij ongeveer 80% van de gebruiksduur wordt belast.

Juiste dimensionering compressor.

Een juiste dimensionering is van belang omdat te grote compressoren meestal op deellast/nullast draaien, zodat hun rendement laag is. Vervanging van een grotere compressor door een kleinere, waar tijdens piekbelasting een tweede, kleine compressor wordt bijgeschakeld, kan aantrekkelijk zijn.


49

Persluchtnetwerk

Dimensionering leidingnet Ook een optimale dimensionering van het leidingnet is vereist, omdat in een lang, niet al te ruim gedimensioneerd leidingnet een behoorlijke drukval kan optreden. De leidingweerstand kan afnemen als men de leidingdiameter groter kiest. INSTELLING/REGELING Stel de druk van de perslucht niet onnodig hoog in. Hoe hoger de persluchtdruk des te lager is het rendement van de compressor. Eerst comprimeren en later reduceren (smoren) leidt tot onnodig energieverlies. Als u gebruik maakt van een drukvat met voldoende inhoud kunt u het aantal keren dat een compressor per tijdseenheid in- en uitschakelt beperken. Daarnaast beperkt het drukvat de drukschommelingen in het persluchtsysteem. Besparing Het afstellen van de compressor en werkdruk op 7 bar in plaats van 10 bar levert een besparing op van ca. 10% per jaar. Algemene besparing: 2 - 5 % Terugverdientijd: 2 - 5 jaar

Tabel 6.1 Energiegebruiken van compressoren


50

Persluchtnetwerk

2. Controleer leidingen regelmatig op lekkage Kleine

lekjes

in

de persluchtleiding kunnen voor

een

forse toename in het

elektriciteitsverbruik zorgen. Controleer het leidingnet daarom regelmatig op lekkages. Metingen hebben aangetoond dat compressorinstallaties met een capaciteit van 500 m3 per uur een gemiddeld lekverlies van 8% hebben. Bij installaties tot 1.000 m3 per uur is dat zelfs 12%. Dit zijn gemiddelden en beslist geen maxima. Zelfs lekverliezen van 30% vormen geen uitzondering. U kunt lekkage verminderen door: lekkages ten gevolge van veroudering van slangen, inwendig aangetaste koppelingen, verroesten of versleten afsluiters etc. op te sporen en te verhelpen; de lekdichtheid regelmatig te controleren; agressieve en roestbevorderende oliewater vuilemulsie en vuil verwijderen. Daardoor worden afdichtingen minder snel poreus en bros en zullen ze minder snel slijten; De relatieve vochtigheid van de perslucht voldoende te verlagen, zodat geen aantasting en roestvorming plaatsvindt en geen schurende roestdeeltjes in het systeem terecht komen. Met het verminderen van de lekkage is veel te besparen. Vaak gaat via lekken in een persluchtsysteem 10 tot 30 % energie verloren. Een rondgang door de werkplaats levert meestal snel diverse bronnen van lekkage op. Een luisterend oor is voldoende. Met de reparatie van lekkages is direct geld te verdienen. Diameter

Druk (bar)

opening (mm) 6

6.5

Benodigd vermogen

Jaarlijkse (*)

(kW)

kosten (euro)

7

1

63

71.5

80 0.3

0.35

0.4

122

142

162

2

250

287.5

325 3.1

3.55

4

1258

1441

1623

5

1576 1803.5 2031 8.3

10.15

12

3369

4119

4870

10

6250 7161.5 8073 33

38

43

13393

15422

17451

Tabel 6.2 Energieverlies door een lek (*) 1kW x 0.09362euro x 4335uur/jaar (bron: VITO) De investering in arbeidstijd en soms een nieuwe koppeling, slang of afsluiter verdienen zich altijd snel terug. (=> kosten door persluchtlekkage = 3295,03 euro)


51

Persluchtnetwerk

3. 's Avonds en in weekend uitschakelen Als de productie stopt kan de druk van het net af. Mag de druk er niet af vanwege een nog werkend apparaat dan kan de druk 's avonds wellicht lager ingesteld worden. Misschien kan de persluchtaandrijving van die verbruiker(s) vervangen worden door een elektrische aandrijving zodat de compressor helemaal uit kan. (energiekosten na productieuren = 1808.32 euro) Besparing: 2 - 4%

4. Pas persluchtafsluiters per machine toe Door een magneetventiel te koppelen aan de hoofdschakelaar van de machine bereikt u dat perslucht wordt afgesloten als de machine uit staat. Bespaart op de lekverliezen in de machine zelf. Besparing ten opzichte van energieverbruik compressoren. Investering: € 200/stuk Besparing: 2 - 5% Terugverdientijd: 1-3 jaar

5. Installeer meerdere kleine persluchtcompressoren in plaats van een grote Door in plaats van een of twee grote persluchtcompressoren meerdere kleine te installeren in een cascadesysteem zullen de individuele compressoren meer op vollast draaien. Het rendement van een persluchtinstallatie zal hierdoor aanzienlijk verbeteren. In gevallen waarbij grote fluctuaties voorkomen in de persluchtafname kan de besparing oplopen tot ca. 40% van het energieverbruik van de compressoren. De meerinvestering voor meerdere kleinere persluchtcompressoren in plaats van een grote compressor van 30 kW is ca. € 7.500. Bijkomend voordeel is dat de zekerheid van persluchtlevering bij meerdere compressoren groter is. Onderhoudswerkzaamheden aan individuele compressoren kunnen hierdoor geschieden zonder de productie in gevaar te brengen. Een nadeel is dat meerdere kleinere compressoren meer plaats innemen en warmteterugwinning op de persluchtinstallatie lastiger maken. Investering: offerte

Terugverdientijd: 2-4 jaar

Aanvullende maatregel: Centraliseer het persluchtsysteem

Besparing: 5-25%


52

Persluchtnetwerk

6. Kies juiste type compressor in persluchtinstallatie Het kiezen van het juiste type compressor voor de persluchtinstallatie is om diverse redenen belangrijk. Wat betreft energieverbruik in deellast is een schroefcompressor nadeliger dan een zuigercompressor. Dit is een direct gevolg van de verschillen in capaciteitsregeling (terugvoer van gecomprimeerde lucht naar zuigzijde bij schroefcompressoren en cilinderschakeling bij zuigercompressoren). In de praktijk blijkt dat de persluchtinstallaties veelal in deellast draaien, waardoor zuigercompressoren de voorkeur verdienen. Zuigercompressoren zijn leverbaar vanaf zeer kleine vermogens, schroefcompressoren zijn in grotere capaciteiten leverbaar. De aanschafkosten en onderhoudskosten zijn voor beide typen compressoren ongeveer gelijk. Investering: offerte Besparing: 2-10% Terugverdientijd: 1-2 jaar Aanvullende maatregel: Warmteterugwinning compressor

7. Warmteterugwinning De warmte die de compressor produceert moet afgevoerd worden. Bij een luchtgekoelde compressor die in een aparte ruimte staat, kan de warme lucht via een ventilatiekanaal naar de werkplaats worden geleid en bijdragen aan de ruimteverwarming. Bij een 10 kW compressor die 1000 uur per jaar gebruikt wordt is het elektriciteitsverbruik 10.000 kWh. Ruim 95 % van de elektriciteit wordt door de compressor omgezet in warmte. Als deze warmte in de koude maanden gebruikt wordt voor ruimteverwarming kan dat zo’n 500 m³ aardgas uitsparen. ‘s Zomers kan de warme lucht via een ander kanaal direct naar buiten. Een compressor van 50 kW is dus geschikt voor de verwarming van een hal met een inhoud van ca. 3000 m3. De warmte van een compressor kan ook met behulp van een warmtewisselaar ingezet worden voor andere processen zoals opwarmen van proces of waswater of voorverwarmen van verbrandingslucht. De investering en rentabiliteit hangt sterk af van de situatie. Terugverdientijden variëren van 0,5 tot 6 jaar.


53

Persluchtnetwerk

8. Optimaliseer de buffervoorraad ter beperking van aantal schakelingen Als u gebruik maakt van een drukvat met voldoende inhoud kunt u het aantal keren dat een compressor per tijdseenheid in- en uitschakelt beperken. Daarnaast beperkt het drukvat de drukschommelingen in het persluchtsysteem. Investering: offerte Besparing: 1 - 3 % Terugverdientijd: 2 - 4 jaar Aanvullende maatregel: controleer leidingen regelmatig op lekkage

9. Pas PLC toe voor de besturing van een compressor Met name wanneer er meerdere compressoren opgesteld staan van verschillende capaciteit is een zogenaamde variabele volgorderegeling aantrekkelijk. Een PLC zorgt u er voor dat op ieder moment de optimale combinatie van compressoren in bedrijf komt. Daarnaast kunt u de druk elektronisch regelen in plaats van met een pressostaatregeling. De leveringsdruk is daarvan gemiddeld lager (minder energie). Investering: € 2.000-5.000 Besparing: 5-15% Terugverdientijd: 1-10 jaar Aanvullende maatregel: Netsplitsing Aanvullende maatregel: pas een toerenregeling toe op de compressor

10. Systeem op minimale druk inregelen De druk in het persluchtnet is vaak ooit ‘hoog genoeg’ ingesteld en is daarom nu te hoog. Door de druk in kleine stappen te verlagen totdat er klachten komen, (de knijp-piep methode) wordt een minimale werkdruk bereikt. Ook is hiermee meteen duidelijk welke apparaat verdere drukverlaging in de weg staat. Door drukverlaging verbruikt de compressor minder energie, hiernaast nemen ook de lekverliezen af. Een verlaging van de druk in het luchtnet van 8 naar 7 bar geeft een rendementsverbetering van 7 %. Is alleen op één punt een hogere druk nodig dan is het vaak voordeliger om hiervoor een aparte kleine compressor of een boostercompressor te nemen zodat de druk in het hoofdnet omlaag kan.


54

Persluchtnetwerk

11. Aanzuigen van koude lucht Extra ventilatie op compressorruimte resulteert in een lagere temperatuur van de aangezogen lucht. Bij een lagere luchttemperatuur is het aangezogen volume groter waardoor minder energie benodigd is om deze te comprimeren. Gemiddeld 10 °C lagere inlaatluchttemperatuur betekent al een besparing van ca. 3% besparing. Investering: € 500- € 1000 Terugverdientijd: 2-3 jaar

12. Voorkom gebruik snelkoppelingen in persluchtsystemen Voorkom het gebruik van snelkoppelingen of kies koppelingen met een hoge bestendigheid tegen slijtage, een lage stromingsweerstand, een dubbele O-ring en een hogere veiligheid. Besparing ten opzichte van energieverbruik compressoren. Besparing: 20-40%

13. Centraal plaatsen van het persluchtsysteem Door het persluchtsysteem centraal te plaatsen wordt een situatie gecreëerd waarin veel energie bespaard kan worden. Bij centralisatie komen de warmtestromen in een ruimte samen. Het terugwinnen en nuttig aanwenden van deze warmte is daardoor zonder al te hoge installatiekosten mogelijk. Naast een flinke verbetering van de energie-efficiency, maakt centralisatie de warmte terugwinningsystemen rendabeler. Behalve het terugwinnen van warmte, wordt ook het regelen van de capaciteit eenvoudiger. Hierdoor kan verdere energiebesparing gerealiseerd worden. In geval van grote compressoren kan aan toerenregeling gedacht worden; in geval van kleine compressoren aan cascaderegeling. Het is belangrijk om de persluchtleiding regelmatig op lekkages te controleren. Investering: offerte Besparing: Afhankelijk van bedrijfssituatie Terugverdientijd: Afhankelijk van bedrijfssituatie


55

Persluchtnetwerk

14. Blaaspistolen met luchtversterkers De perslucht wordt in dit type blaaspistool gebruikt om een onderdruk te creëren. Deze onderdruk zorgt voor een extra instroming van omgevingslucht (versterking). Bij een gering persluchtverbruik zijn zo grote hoeveelheden lucht gericht te verplaatsen. Investering: meerinvestering: ca. € 50 per stuk Besparing: luchtversterking ca. 10-25 ofwel 90-95% besparing Terugverdientijd: <1 jaar

15. Drukreductie perslucht Drukverlaging van perslucht resulteert in een geringer specifiek energieverbruik van de compressorinstallatie. Omdat bij een lagere persluchtdruk tevens het persluchtverbruik daalt, zal het totale verbruik afnemen. Buiten productie-uren kan door drukverlaging het lekverlies aanmerkelijk verminderen. Investering: geen Besparing: 5-10%

16. Pas preventief onderhoud toe Preventief onderhoud kan voor verhoging van de bedrijfszekerheid zorgen, maar ook voor een verlaging van het energieverbruik. Regelmatig onderhoud, zoals controle op lekkages, vervangen van filters, controle van de werking van de compressor etcetera voorkomt problemen en bespaard energie. Investering: offerte Besparing: 4 - 6 % Terugverdientijd: 1 - 2 jaar

17. Koelervervuiling Koelervervuiling verhoogt de persluchttemperatuur en verlaagt daarmee de efficiëntie. Filtering van de koellucht is geen overbodige luxe. Waar buitenlucht wordt aangezogen kan een filtermat in het rooster veel stof buiten houden. Controleer het filter een paar keer per jaar en reinig of vervang het indien nodig.


56

Persluchtnetwerk

18. Beperk drukverlies door regelmatig filteronderhoud Een verstopte filter in het persluchtsysteem levert meer weerstand en dus drukverlies. Per filter (eenheid) mag het drukverval niet groter zijn dan 0,3 bar. Individuele filters (eenheden) moeten daarom voorzien zijn van een drukverschilmeter. Iedere bar drukverschil komt overeen met een energieverlies van 7 % van het compressorvermogen. Voor een filter in een persluchtsysteem van 50 kW betekent dat bijvoorbeeld dat een drukverschil van 0,35 bar: 7 % x 0,35 bar x 50 kW x € 0,09362/kWh = € 0,11 per uur = € 476,85 per jaar. Bij een drukverschil van meer dan 0,3 bar is het raadzaam het filter te vervangen. (zie bijlage voor de lijst van de machines met filters)

19. Perslucht aandrijvingen vervangen door elektrische Het is in verschillende opzichten interessant om in plaats van een elektrische aandrijving te kiezen voor een gasmotorgedreven compressor. De energiekosten zijn aanzienlijk lager (tot wel 40 %) dan die van een elektrische compressor en de warmte is optimaal te benutten. En doordat het toerental van gasmotoren gemakkelijk is te regelen, komt nullasbedrijf niet voor. Een extra energiebesparing treedt op doordat de motor zijn toerental aanpast op de persluchtafname. Daardoor schakelt de compressor niet en kan de werkdruk lager worden ingesteld. Dat brengt het totaal van de besparing op ongeveer 45 %. Deze zogenoemde total energy systemen vragen overigens wel een grote investering en bovendien zijn de onderhoudskosten hoog. Daar staat tegenover dat de investering zichzelf in veel gevallen al na ongeveer twee jaar terugverdient.

20. Oude perslucht apparatuur vervangen door HR perslucht apparatuur Nieuwe persluchtapparatuur is door verbeterd ontwerp aanzienlijk stiller en zuiniger dan oude. Overweeg vervanging van oud luchtgereedschap en let op het energieverbruik bij de aanschaf. Hierbij is het ook van belang om te controleren of de benodigde druk voor het nieuwe apparaat niet hoger is dan die van de al aanwezige apparatuur.


57

Persluchtnetwerk

21. Afblazen met Hoog Rendement pistool of stofzuigen Perslucht wordt vaak voor koeling, droogblazen, schoonblazen e.d. toegepast. Inzet van zuinige blaasmondjes (nozzles) kan hier een forse besparing brengen. De zuinige blaasmondjes veroorzaken bovendien een geluidsreductie. Voor lage druk toepassingen zijn er speciale venturi nozzles, waarbij met de perslucht omgevingslucht meegezogen wordt. Hierdoor neemt de hoeveelheid blaaslucht meer dan 20 keer toe. Afhankelijk van de situatie bestaat er een besparingspotentieel van 30 tot 50 % voor een zuinige nozzle. Met venturi nozzles is tot 80 % besparing mogelijk. Afhankelijk van het type nozzle bedragen de kosten 35 euro tot 150 euro. Uw terugverdientijd is meestal < 2 jaar.

22. Persluchtcondensaat aftappen en opvangen Persluchtcondensaat ontstaat doordat samengeperste lucht minder vocht kan bevatten. Afhankelijk van de vochtigheid van de lucht en de mate van compressie en droging geeft elke m3 perslucht ongeveer 0,03 liter condensaat. Een eenvoudige condensaatautomaat die het condensaat afvoert zonder persluchtverlies is goed en voordelig. Elektronische meting van het condensaatniveau bedient hier een magneetventiel om het condensaat af te voeren. Het vrijkomend condensaat is bij oliegesmeerde compressoren vervuild met olieresten. Dit mag niet geloosd worden, omdat olie het watermilieu sterk belast. Met een oliewaterscheider is de olie af te vangen en verantwoord af te voeren.

Nieuwbouw/ grote veranderingen in het systeem 23. Gescheiden hoge en lagedruknet De hoge druk is vaak maar voor enkele apparaten nodig. Voor de overige apparatuur wordt de persluchtdruk eerst gesmoord met reduceerventielkleppen. Dit betekent een energieverlies. Als voor een apparaat perslucht van 9 bar naar 7 bar wordt gesmoord, betekent dat een verlies van 14 % van de perslucht die aan dat apparaat wordt toegevoerd. Als de capaciteit van de lagedruk gebruikers meer dan 20 % van het totaal is, kan een apart lagedruknet een rendabele investering zijn bij uitbreiding van het bestaande net of vervanging van een oude compressor.


58

Persluchtnetwerk

24. Nieuwbouw persluchtsysteem Bij vervanging of nieuwe aanleg van het persluchtsysteem is een juiste dimensionering van groot belang. Een te grote compressor draait teveel op deellast of nullast met een laag rendement. Het vervangen van een compressor door twee kleinere compressoren waarvan één alleen tijdens de piekuren bijschakelt (een zogenaamd cascadesysteem) kan aantrekkelijk zijn. De leidingdiameter van het luchtnet is ook van belang. In te kleine leidingen treden grote drukvallen op. Hierdoor moeten de compressor vaak op veel hogere druk (en energiekosten) draaien en treden er forse schommelingen in het net op. Bij te grote leidingen gaat er energie verloren omdat de lucht in de leiding ook op druk gebracht moet worden. Iets te grote leidingen leveren echter veel minder verlies dan te kleine leidingen. Kies daarom voor de juiste leidingdiameter maar houdt daarbij rekening met uitbreiding. Het drukverlies wordt ook beperkt door ringleidingen aan te leggen en gebruik te maken van flexibele leidingsystemen met variabele aftappunten. Variabele aftappunten maken het mogelijk het gereedschap aan te sluiten op de persluchtleiding dicht bij de plek waar het op dat moment nodig is. Door de variabele aftappunten is minder slanglengte nodig.


59

Persluchtnetwerk

Verbeteringen


60

Persluchtnetwerk

7. Verbeteringen van het persluchtsysteem bij Alro 1. Vermijden van lekkage Het is in de praktijk nuttig gebleken om periodiek het persluchtsysteem te testen op lekkages en deze te verhelpen. Toepassing van een dergelijke eenvoudige onderhoudsmaatregel ééns per half jaar levert al vlug een besparing van 1 à 2% van het energiegebruik op. Het is geen uitzondering dat het lekverlies bij bedrijven tussen 10 en 30% van de capaciteit bedraagt.

2. Handbediende afsluiters Veel apparatuur en machines in de industrie gebruiken perslucht: drukcilinder, spuitpistolen en niet in de laatste plaats luchtbevochtiginginstallaties. Het verbruik maakt in het algemeen ongeveer

20

procent

van

de

elektriciteitsrekening

uit.

Door

lekkages

en

bevochtiginginstallaties die gedurende de nacht werken, is ook buiten productietijd perslucht nodig. Dit is in het kWh-laagverbruik op de energierekening terug te vinden. Een directe reductie van energie is te bereiken door apparatuur, zoals luchtbevochtiging en bediening van brandkleppen op een aparte leiding aan te sluiten. De leiding voor het gereedschap kan dan met een elektrisch bediende afsluiter na productietijd worden gesloten. Ook kunnen per apparaat handbediende afsluiters worden geplaatst die na werktijd worden afgesloten. Dit kan al snel procent reductie in energiekosten opleveren. De investering voor een elektrisch bediende afsluiter is ongeveer € 2000. Dit kan in één jaar worden terugverdiend.

3. Beperken van drukverliezen Een belangrijke oorzaak van drukverlies is de doorlaat van leidingen en appendages zoals bochten, T-stukken, knietjes, verloopstukken, reduceernippels, kleppen en afsluiters. Daarnaast veroorzaken appendages veel weerstand. Het is dus van belang dat al bij het ontwerp

de

minimale

doorlaat

bij

een

gegeven

drukverlies

wordt

berekend.

Is, om welke reden dan ook, het drukverlies toch nog te hoog, dan kan een parallelleiding naast het bestaande systeem een oplossing bieden, want dit vermindert ook het drukverlies.


61

Persluchtnetwerk

4. Controle en onderhoud Regelmatige controle op juiste instelling werkdruk (minstens jaarlijks), lekbestrijding en controle en onderhoud aan filters. Het is zinvol om bij grote installaties eenmaal per maand op lekverliezen te controleren.

5. Systeem op minimale druk inregelen Stel de druk zo in dat de apparatuur die de hoogste druk vraagt nog juist voldoende lucht krijgt. Een verlaging van de druk in het luchtnet van 9 naar 7 bar geeft een rendementsverbetering van 14%. Is alleen op één punt een hogere druk nodig dan is het vaak voordeliger om hiervoor een aparte kleine compressor of een boostercompressor te nemen zodat de druk in het hoofdnet omlaag kan.

6. Plaatsen van netafsluiters Verder dient het leidingnet voorzien te zijn van voldoende sectieafsluiters, zodat bij reparaties of buiten gebruik stellen van leidinggedeelten geen persluchtenergie verloren gaat

Moderne computer rekenprogramma's geven middels parameters als volumestroom, laagste druk een daarbij behorende optimale pijpdiameter aan.


62

Persluchtnetwerk

7. Plaatsen van nieuwe persluchtleidingen • moeten lekdicht zijn • moeten corrosiebestendig zijn • moeten siliconenvrij zijn • moeten een lage flowweerstand hebben • moeten geschikt zijn voor minerale en synthetische olie. • moeten licht zijn en aan ieder plafond te monteren zijn. • moeten sterk en slagvast zijn, en niet zomaar kunnen barsten of scheuren

Staal Staal als persluchtleiding wordt al toegepast sinds het industriële tijdperk is begonnen. Staal is goedkoper in aanschaf, terwijl het monteren/aanleggen wat arbeidsintensiever is. Denk aan het fitwerk en het hoge gewicht. Zorg voor goede droge perslucht, anders kan staal gaan corroderen.

Juiste diameter Oudere bestaande systemen hebben vaak een te kleine diameter. Hierdoor ontstaat er een grote drukval tussen de compressor en het afnamepunt. De lucht kan door deze te kleine leidingen zeer hoge snelheden bereiken! Men kan zich voorstellen dat dit energieverlies grote economische schaden geeft: hoge elektriciteitsrekeningen en hoge onderhoudskosten aan de compressor. Wij adviseren u de leidingdiameter ruim te kiezen, want hoe groter de leiding des te geringer de drukverliezen. Houdt u er ook rekening mee dat er naderhand vaak meer apparatuur wordt aangesloten en dat leidingnetten op de langere termijn zwaarder worden belast. De capaciteit van het persluchtstation wordt verhoogd zonder het net daarop aan te passen. Om drukverliezen laag te houden kunt u de leidingen het beste enigszins overdimensioneren.


63

Persluchtnetwerk

8. Condensaataftap voor persluchtsystemen

Fig. 7.1 Magy condensaataftap (bron:terhorst.com)

Een uiterst betrouwbare en energiebesparende aftap die geen elektriciteit vereist. Hierdoor kan de aftap op plaatsen gemonteerd worden waar geen elektriciteitsbron aanwezig is. De werking is volledig automatisch, waarbij gebruik wordt gemaakt van een direct gestuurd ventiel, aangestuurd door twee magneten. Deze speciaal geselecteerde magneten garanderen een jarenlang magnetisme en dus ook een jarenlange betrouwbare condensaatafvoer uit persluchtsystemen zoals filters, afscheiders, drogers en drukvaten. Een andere belangrijke voordeel van de aftap is, dat er geen perslucht wordt afgeblazen, dus ook weer energiebesparend. De aftap heeft een robuuste, corrosiebestendige aluminium behuizing. De maximale afvoercapaciteit is 200 liter condensaat per uur en de maximale systeemdruk is 16 bar.


64

Persluchtnetwerk

9. Decentralisatie persluchtopwekking Vanwege plaatselijk afwijkende eisen aan de perslucht(druk) of beperking van leidinglengte is het mogelijk om de persluchtopwekking te decentraliseren. Bij plaatselijke behoefte aan hogere druk kan hiervoor een andere compressor worden geïnstalleerd zodat voor de andere afnamepunten geen onnodig hoge druk aangevoerd wordt. Toepasbaarheid: Algemeen toepasbaar bij ieder bedrijf met een door het bedrijf heen gevarieerde persluchtvraag in druk of hoeveelheid. Energiebesparing: Vermindering van onnodig opwekken van te hoge persluchtdrukken, waar niet nodig.

10. Juiste montage van de aftakleidingen De aftakleiding is het laatste gedeelte van de vaste installatie en moet zo dicht mogelijk bij het verbruikspunt eindigen om lange slangen en dus extra weerstand te vermijden. De aftakleiding moet aan de bovenkant van de distributieleiding worden gemonteerd om de doorstroming van condens en verontreinigingen naar het verbruikspunt zoveel mogelijk te voorkomen. Laat de aftakleiding met een kraan eindigen, liefst een kogelkraan. De afsluiter moet zodanig worden geplaatst dat hij gemakkelijk te bedienen is en dat onderhoud aan de apparatuur die na de afsluiter is gemonteerd, ongehinderd kan worden uitgevoerd.

Fig.7.2 Goede montage

Fig.7.3 Slechte montage

Kortom; met relatief kleine investeringen kunnen kosten worden verlaagd.


65

Persluchtnetwerk

Tekeningen


66

Persluchtnetwerk

8. Tekeningen persluchtnetwerk Alro Tekening nummer Alro Afdelingen Alro persluchtnetwerk Alro Hoofdpersluchtleidingen Afdeling A1 Compressorafdeling Droger Afdeling A1-Acrylpoeder Afdeling A2-Lijn1 Afdeling A1-Poederlijn Afdeling A2 Afdeling A2-Straalruimte Afdeling A2-KTL1 Afdeling A2-KTL2 Afdeling A3 Afdeling A3 Afdeling A4 Afdeling A4-Boven Afdeling A4-Onder Afdeling A5 Afdeling A5 Afdeling A6 Afdeling A6-1 Afdeling A6-2 Afdeling A7 Afdeling A7 Afdeling A8 Afdeling A8 Afdeling A10 Afdeling A10


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

67

Afdeling A4 Afdeling A6/1 Afdeling A3

Afdeling A8

Afdeling A6/2

Afdeling A7

Afdeling A2-KTL2 Afdeling A5

Afdeling A2-KTL1 Afdeling A2-Straalruimte

Afdeling A1-Poederlijn

Afdeling A1-Acrylpoeder

Afdeling A10

Afdeling A1-Lijn1

Alro Afdelingen Itemref

Quantity

Designed by

Title / Name, designation, material, dimention etc Checked by

Mersinlioglu Gökhan

Approved by - date

Article No. / Reference Date:

Filename

ALRO

Scale:

27 - 04 - 2007

Thys Wilbert

PERSLUCHTNETWERK Drawing nr.

1

Edition

1

Sheet

Persluchtnetwerk Alro Itemref

Quantity

Title / Name, designation, material, dimention etc

Article No. / Reference

Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


2

Edition

1

Sheet

Persluchtnetwerk Hoofdleidingen Itemref

Quantity

Designed by Mersinlioglu Gökhan



Checked by

Date:

Approved by - date

Filename

Thys Wilbert

ALRO

Scale:

27 - 04 - 2007


3

Edition

1

Sheet

Afdeling A1-Poederlijn

Afdeling A1-Lijn1

Afdeling A1-Acrylpoeder

Afdeling A1 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


4

Edition

1

Sheet

3

2

1 8

A

5

4 7

8

9

2

7

6 8

7

8

9

A

6.4A/1

6.4A/2 7

7

B

GA 45

2

B

GA90VSD

GA 45

1

C

C GA 375

4

GA75FF

6.4E

D

D 8

6

5

A

7

B

A

6

3

B 9 8 7 6 5 4 3

6

E 8

7

6

5

2 1

9 Itemref

Quantity

Designed by Özyürek Ercan

F

Buis ø 2" Buis ø 3" Handbediendekraan 2" Handbediendekraan 3" Luchtfilter Compressor GA375 Compressor GA 75 FF Compressor GA 45 Compressor GA 90VSD CompressorAfdeling

Title / Name, designation, material, dimention etc Checked by Thys Wilbert

Approved by - date

2

3

4

5

6


Filename

Date: 27 - 04 - 2007

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

1

E

Drawing nr.

5

7

Edition

Sheet

1

8

F

A

9

10

A

8.4D/2

7

3

2 8.4D/1

1

8

2

5

4 8

5

6

8

7

8

A

A 9

5.1A/1 5.1A/2

B

7

9

8

B

10

8

3

5

9

5

5

4

B

9

C

C 4

5

8

6

6

8

D

1

8

6

9

D

8

B

8

1

6

10 9 8 7 6 5 4 3

8

E 9

5.1D 7.4A/1 7.4A/2 7.4A/3

2 1 Itemref

F

5

8

Quantity

Buis ø 3/4" Buis ø 2" Buis ø 3" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Handbediendekraan 3" Luchtfilter Drukvat 500 liter Drukvat 5000 liter Droger soort Droger

E



Designed by

Checked by

Date:


Thys Wilbert

Approved by - date

Filename

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

6

1

2

3

4

5

6

Scale:

27 - 04 - 2007

7

Edition

Sheet

1

8

F

A

4

5

4

7

H

6

H

6

3

5

8

7

3

E

8

A

8.6D

3

2

6.2E/1 6.2E/2 6.2E/3

1

G

B

7

F

H

B

7

3

5

9

2

1

6

F

C

C 6

8

B A 3

A

C

B 8

6

3

5

D

D

C

6

6

2

D

E

6

7

4

1

3

6

F 7

29.1A

D

8

7

7

4

9 8 7 6 5 4 3

E 1

1

3

G

1

8

9

3

H 7

2 1

7 Itemref

4

F

4

Quantity

Handbediendekraan 1" Buis ø 1" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Vocht scheider Afdeling A1 - Acrylpoeder

E



Designed by

Checked by

Date:


Thys Wilbert

Approved by - date

Filename

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

7

1

2

3

4

5

6

Scale:

27 - 04 - 2007

7

Edition

Sheet

1

8

F

3

2

5

4

6

7

8

A

3

10

A

7

3

8

C

9.7C

10

9.8C

9.3C

1

A

4

9.4C

8

9

B

B 3

B

4

9

C

4

9

9

4

9

4

6.2A

9

5

C

6

D

7.7A

6.1A

4

6

D

D A 10

6

2

C

B 7

6

D

8

5 10 9 8 7 6 5 4 3

7

E

4 9

4

2 1

9 Itemref

F

9

1

2

3

Quantity

Buis ø 1" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 1 1/2" Buis ø 2" Buis ø 3" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 1 1/2" Handbediendekraan 2" Afdeling A1 - LIJN1



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

Approved by - date

4

5

6

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

4

E

Drawing nr.

8

7

Edition

Sheet

1

8

F

6

A

7

8

C

3

8

7

8 11.4F

5

4

11.1F/2

3

2

11.1F/1

1

A

6

3 10

9

9

5

9

2

5

9

5

B

B 8

E

4

8.3A

7

B

8.4A D

A

C

C

A 8

6

3

B 7

6

C

8.7A

5 8.6A

6

D

E

6

D

8 4

3

8

1

D

6

8 5

10 9 8 7 6 5 4 3

3

E

9

2 1 Itemref

F

Quantity

Buis ø 3" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 1 1/2" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 1 1/2" Handbediendekraan 2" Voedingseenheid Afdeling A1 - Poederlijn

E



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

Approved by - date

Filename

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

9

1

2

3

4

5

6

Scale:

27 - 04 - 2007

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A2-KTL2

Afdeling A2-KTL1 Afdeling A2-Straalruimte

Afdeling A2 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


10

Edition

1

Sheet

3

2 3

6

5

4 E

12.7B

1

6

7

8

8 A

B

C

A 12.6C

A Gaat naar RECITECH

5

5

5

4

B

7

F

3

6

D

3

1

2

2

5

5

G

2

5

B

D

12.6D/2

C

5

2

E

9

C

F

6

12.6D/1

4

8

3

8 4

6

7

3

5

D

8

5

B

5

2

C

D

6

9 8 7 6 5 4 3

E A

5

G 2

2 1

5

5

Itemref

Quantity

Designed by

9.8A

9.6A/2

9.6A/1

F

9

E

Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Drukvat 5000 liter Afdeling A2 Straalruimte

Title / Name, designation, material, dimention etc Checked by


Handbediendekraan 1" Buis ø 1" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2"

Approved by - date


Filename

Date:

Thys Wilbert

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

11

1

2

3

4

5

6

Scale:

25 - 04 - 2007

7

Edition

Sheet

1

8

F

3

2

5

4

6 5

7 A

13.5C/1 13.5C/2

1

B

8 5

2

A

A 2

3

B

4

B

6

6

E

2

5

D

5

C

6

3

11.3A

F

C

11.1A

C 5

2

6

3

5

D

H

11.1C/2

D

11.1C/1

D

D D A

7

6

B

D

G

7

C

4

7

6

8

5

2

D

7

E

5

8 7 6 5 4 3

3

6 F

E

G 6

H

7

5

2 1

7

6 Itemref

3

2

3

Quantity


6

F

Handbediendekraan 1" Buis ø 1" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Afdeling A2 -KTL1


Approved by - date

2

3

4

5

6


Filename

Date: 26 - 04 - 2007

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

1

E

Drawing nr.

12

7

Edition

Sheet

1

8

F

5

6

7

15.6C/1

4

8

15.6C/2

3

2

15.3C

1

2

6

7

3

G

F

A

A 3

3

7

5

6

2

7

B

B

2

6

10

6

E

D

5

6

6

2

3

B

5

20.1B

4

4

2

D

C

H

10

9

2

4

2

1

C

C

A

B

12.6A/2

5

12.6A/1

A

C

D

E

4

D

4

8

10

4

9

E

F

4

10

10

9

G 6

H

3

2

5

7

3

6

6

10

4

10 9 8 7 6 5 4 3

6

2 1 Itemref

Quantity

D

5

Buis ø 1" Handbediendekraan 1" Handbediendekraan 3" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Buis ø 3" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Afdeling A2 - KTL2

E



Designed by

Checked by

Date:


Thys Wilbert

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007

SCHAKELKAST

F

6

1

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

2

2

3

4

5

6

Drawing nr.

13

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A3

Afdeling A3 Itemref

Quantity




Checked by Thys Wilbert

Date: 27 - 04 - 2007

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:


14

Edition

1

Sheet

5

7

4

7

4

7

4

7 6

17.6C/2

8

6 17.6C/1

A

5

4

18.8C

3

2 17.3B

1

7

8

E

4

A

A

7

B

B

10

C

11

D

7

9

F

7

5

7

4

B

6

7

6

7

4

6

3

A

7

B

8

C

11

11

5

7

7

5

4

4

4

C

D

7

7

13.7A

G

13.3A

C

7

13.6A

H

E

7

8

5

D

D 8 5 5

5

F

2

1

4

G

11 10 9 8 7 6 5 4 3

H

E 7

4

6

7

2 1

1 Itemref

3

Quantity


Buis ø 1" Handbediendekraan 1" Monostabiele 2/2 ventiel Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Drukregelaar Vochtsheider Afdeling A2 Staalruimte




Date: 27 - 04 - 2007

Approved by - date

5

F

E

Filename

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

15

1

2

3

4

5

6

Scale:

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A4

Afdeling A4 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


16

Edition

1

Sheet

1

A

3

2

3

7

3

3

5

4

A

7

3

3

7

3

7

6

7

3

8

7

4

1

5

3

8

7

3

A

5

22.1A

B

5

B

C

5

D

5

E

F

5

G

5

22.1B

H

B

15.2A

7

7

3

7

3

7

3

7

3

15.6A/2

15.6A/1

5

3

C

C A

B 5

6

C

2

D

E

6 6

5

5

6

6

5

5

D

7

3

7

2

D

2 2

F

G 6

2

H

6

5

5

8 7 6 5 4 3

E 5 5

2

2 1

1

Itemref

7

3

Quantity


2

F

Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 1" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 1" Handbediendekraan 2" Afdeling A4-Boven




Date: 27 - 04 - 2007

Approved by - date

2

3

4

5

6

Filename

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

1

E

Drawing nr.

17

7

Edition

Sheet

1

8

F

1

3

2 11

3

8

11

10

8

H

F

5

4 6

10

H

6

8

11

G

F

6 H

8

7

7

F

7

8 8

5

4

A

A

8 2 A 7

B

B

C

7

8

E

7

8

E

7

C

10

6

8

D

7

10

6

C

D

C

10

6

C

B 15.6A/1

4

A

B 4

11

D

C

8

6

8

D 11

8

E 5

8

7

7 4

7

2

6

8

7

7

3

5

7

8

E

F

G

7

10 8

7

H

8

8

11 10 9 8 7 6 5 4 3

11

10

2 1

8 6

10

F

D

5

2

Itemref

Quantity

Handbediendekraan 1" Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 1" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Terugslagklep Vochtscheider Voedingseenheid Afdeling A4-Onder

E



Designed by

Checked by

Date:


Thys Wilbert

Approved by - date

Filename

10

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

18

1

2

3

4

5

6

Scale:

27 - 04 - 2007

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A5

Afdeling A5 Itemref

Quantity





Date: 27 - 04 - 2007

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:


19

Edition

1

Sheet

4

A

1

5

4

2

22.2D

2

3

2

C

6 2

7

8

22.5D

1

A

A 3

5

E

C

6

5

13.8A

B

B 4

B

5

6

6

E

3

1

C

4

3

4

2

4

4

5

4

A

6

5

C

6

C

6

D

6

D

D C

A

B

C

6

D

A

3

6

C

E

E 5

6

6

4

5

2

3

3

3

3

6 5 4 3 2 1 Itemref

F

Quantity

E

Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Afdeling A5



Designed by

Checked by


Thys Wilbert

Date: 27 - 04 - 2007

Approved by - date

Filename

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

Drawing nr.

20

1

2

3

4

5

6

Scale:

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A6/1

Afdeling A6/2

Persluchtnetwerk Alro Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


21

Edition

1

Sheet

3

2 25.1D

1

4

5

4

6

A

7

8

A

A

A

A C

B

C

5

5

4

4

17.8A

2

17.8B

A

B

B

6

5

3

4

B

23.2C

4 5 2

2

3

6

2

4

2

5

5

C

2

6

5

4

C

C

6

D

C

D

3

F

E

6

D

A

B

D

C

20.6A

2

6

5

6

2

2

3

2

3

6 5 4 3

6 6

3

6

2 1

3

2 Itemref

Quantity


F

6

1

6

3

4

5

6

E

Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Afdeling A6-1


Approved by - date


Filename

Date: 27 - 04 - 2007

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

3

2

2

D

3

5

5

E

5

F

Saat in Afdeling A5

3

5

E

Drukvat 5000 liter

6 20.2A

C

Drawing nr.

22

7

Edition

Sheet

1

8

F

3

2

1 E

A

5

4 4

6

7

A

2

8

B

A

4 5

D

2

2

5

B

B

3 4

A

C

1

C

50

C

2

22.8B

D

4

4

2

2

C

5 5

D

D

3

E B

E

E 5 4 3

4 5

2 1

2 Itemref

3

Quantity

Buis ø 1/2" Buis ø 3/4" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 3/4" Handbediendekraan 2" Afdeling A6-2



Designed by

Checked by

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

Date: 27 - 04 - 2007

Approved by - date

1

2

3

4

5

6

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

F

Filename

Drawing nr.

23

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A7

Afdeling A7 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


24

Edition

1

Sheet

3

2

1

5

4 B

6

6

7

3

8

3

D

A

B

A

A

6

6

6

C

6

5 27.1A

3

4

3

3

E

3

B

3

3

27.1B

C

C 4

4

4

1

5

6

A

6

4

3

4

6

4

6

4

D 22.2A

D

A

B

D

C

E

E 6

6

6

5

6

3

3

3

2

3

6 5 4 3 2 1 Itemref

Quantity



Approved by - date

1

2

3

4

5

6


Filename

Date: 27 - 04 - 2007

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

F

E

Buis ø 1/2" Buis ø 1" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 1" Handbediendekraan 2" Afdeling A7

Drawing nr.

25

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A8

Afdeling A8 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


26

Edition

1

Sheet

2

1

3

4

5

7

6

8

A

A

A A

B

B

4

4

2

25.8B

C

3

2

4

3

2

C

1

B

25.8C

D

C

D

4 B

4

4

2

2

C

E

E 4 3 2 1 Itemref

F

Quantity

Buis ø 1/2" Buis ø 2" Handbediendekraan 1/2" Handbediendekraan 2" Afdeling A8



Designed by

Checked by

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

Date: 27 - 04 - 2007

Approved by - date

2

3

4

5

6

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

1

Filename

Drawing nr.

27

7

Edition

Sheet

1

8

F

Afdeling A10

Afdeling A10 Itemref

Quantity



Designed by

Checked by

Date:

Özyürek Ercan

Thys Wilbert

ALRO

Approved by - date

Filename

Scale:

27 - 04 - 2007


28

Edition

1

Sheet

1

3

2

5

4

2

1

2

1

7

8

C

7.7D

B

6

A

A

1

B

B

A

2

C

C 1

B

D

2

B

C

400

200

A

D

B

2

E

E 2

1

1

2 1

190

2

2

1

Itemref

Quantity


F

Buis ø 3/4" Handbediendekraan 3/4" Afdeling A10


Approved by - date

2

3

4

5

6

Date: 27 - 04 - 2007

Scale:

PERSLUCHTNETWERK

ALRO

1


Filename

Drawing nr.

29

7

Edition

Sheet

1

8

F

Persluchtnetwerk

Besluit


97

Persluchtnetwerk

Besluit Dankzij onze stage op Alro hebben we veel geleerd over mogelijke besparingstechnieken i.v.m. perslucht, persluchtbehandeling, persluchtkosten, de werking en voordelen van de toerentalgeregelde compressor en technieken om leidingen aan te leggen. Gedurende onze stageperiode hebben wij ervaren dat de theorie van het gehele persluchtgebeuren niet altijd eenvoudig te volgen is in de praktijk. Ook hebben we ervaren dat in sommige omstandigheden gereedschap (meters) onmisbaar is voor correcte cijfergegevens. Daarnaast door het toepassen van eenvoudige maatregelen grote besparingen kunnen verwezenlijkt worden. Buiten het berekenen van het rendement (geen formules) en leidingen grondig controleren op lekken (geen lekdetector) hebben we onze planning grotendeels kunnen uitvoeren. Het persluchtnetwerk is getekend. Alle persluchtgebruikers zijn opgenomen in een lijst. Na lekcontrole zijn op 50 plaatsen lekken vastgesteld. Voor verdere optimalisering van het persluchtsysteem dienen de tips opgesteld in het voorlaatste hoofdstuk opgevolgd te worden. Als besluit kunnen we zeggen dat het toepassen van besparingstechnieken en continu onderhoud noodzakelijk is om perslucht optimaal te kunnen gebruiken.


98

Persluchtnetwerk

Bijlagen


99

Persluchtnetwerk

Belangrijke persluchtgebruikers


100

Tabel 1: Belangrijkste persluchtgebruikers Beschrijving Schroefcompressor 1 Schroefcompressor 2 Schroefcompressor 3 Schroefcompressor 4 Schroefcompressor 5 Koeldrogers 1 Koeldrogers 2 Spuitpistool 1 Spuitpistool 2 Spuitpistool 3 Spuitpistool 4 Spuitpistool 5 Spuitpistool 6 Droging Droging Droging Afblaaskabine 1 Afblaaskabine 2 Afblaaskabine 3 Afblaaskabine 4 Afblaaskabine 1 Afblaaskabine 2 Spuitkabine 1 Spuitkabine 2 Afblaaskabine Spuitkabine 1 Spuitkabine 2 Spuitkabine 3 Spuitkabine 4 Spuitkabine 5

Fabrikant ATLAS COPCO ATLAS COPCO ATLAS COPCO ATLAS COPCO ATLAS COPCO ATLAS COPCO ATLAS COPCO

Modelnr. GA 45 - 7.5 GA 45 - 7.5 GA 90 VSD GA 375-7.5 GA 75 FF FD 380 FD 380

Objectlocaties COMPRESSORLOKAAL COMPRESSORLOKAAL COMPRESSORLOKAAL COMPRESSORLOKAAL COMPRESSORLOKAAL Drogerlokaal Drogerlokaal Poederlak 1 Poederlak 1 Poederlak 1 Poederlak 1 Poederlak 1 Poederlak 1 Natlak 1 Natlak 2 Natlak 3 Natlak 1 Natlak 1 Natlak 1 Natlak 1 Natlak 2 Natlak 2 Natlak 2 Natlak 2 Natlak 3 Natlak 3 Natlak 3 Natlak 3 Natlak 3 Natlak 3

Werkdruk bar 7 7 7 7 7.5 10.5 tot 16

10.5 tot 16 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7

Aansluiting 2" 2" 2" 2" 3" 2" 2"

½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½” ½”

Persluchtnetwerk

Dimensioneren van leidingen


102

Persluchtnetwerk

Dimensioneren van leidingen Het dimensioneren van het persluchtsysteem is bepalend voor de prestaties van de compressor en de pneumatische apparatuur en voor de kosten van de persluchtopwekking. De belangrijkste eigenschappen van een perslucht zijn de:

capaciteit werkdruk leidinglengten drukval

Dit zijn dan ook de gegevens die nodig zijn om de juiste leidingdiameters te bepalen. Daarvoor bestaan drie manieren:

met behulp van een grafiek (nomogram) volgens afb. 1, tabellen volgens afb. 2 waaruit de diameters direct uitgelezen kunnen worden rekenkundig met een benaderingsformule.

Berekening van leidingdiameters (benadering)


103

Persluchtnetwerk

Afb. 1 Diagram voor de bepaling van de leidingdiameter

Verbind lijn A (leidinglengte) met lijn B (doorstroming) en trek deze door tot as 1. Verbind daarna lijn E (werkdruk) met lijn G (drukval). Verbind vervolgens de snijpunten op as 1 en as 2 met elkaar en trek de lijn door tot lijn D. Hierop is nu de gewenste leidingdiameter te zien.

Afb, 2 Tabel voor de bepaling van de leidingdiameter


104

Persluchtnetwerk

Symbolenboekje


105

Persluchtnetwerk

Literatuurlijst


115

Persluchtnetwerk

Literatuurlijst (VJ82), J. VAN der AUWERA, Het verantwoord gebruik van perslucht, Brussel: Dienst Energiebehoud, 1982 (pg.7) (FB96), Bauer Flotmann, Overzicht Tips en Tricks, Zoetermeer: Ecoair, 24/01/96 www.atlascopco.com, Updated 2006 Archief Autocompas, editie 10, online available www.autocompas.nl, Updated 22/07/05 Nico Nieuwenhuizen / Meindert Wijnberg, Aandrijftechniek, online available http://www.zibb.nl, Updated 28/05/01 www.persluchtadvies.nl, Updated 2002 www.stimular.nl, Updated 2000 www.energiecentrum.nl www.alup.com


116

XIOS HOGESCHOOL LIMBURG DEPARTEMENT INDUSTRIËLE WETENSCHAPPEN EN TECHNOLOGIE PERSLUCHTNETWERKEN. Gökhan MERSINLIOGLU en Ercan ÖZYÜREK

Recommend Documents