Kompresorownia – ważne informacje w pigułce!

Projektowanie systemu wentylacyjnego

Projektowanie systemu wentylacyjnego w sprężarkowni wymaga uwzględnienia wielu czynników, w tym:

• rozmiar i układ pomieszczenia

• typ i liczba sprężarek

• lokalne warunki klimatyczne

• przepisy dotyczące bezpieczeństwa i ochrony środowiska

Jednym z głównych wyzwań przy projektowaniu wentylacji dla sprężarkowni jest zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza bez wprowadzania zanieczyszczeń z zewnątrz, które mogą wpłynąć na działanie sprężarek. W miejscach o wysokim poziomie zanieczyszczeń przemysłowych lub miejskich, wymaga to zastosowania zaawansowanych filtrów i systemów oczyszczania powietrza (maty filtracyjne lub pułapkę na cząstki stałe).

W przypadku wentylacji sprężarkowni w większości stosuje się kanały wyrzutowe i czerpnie. Wentylacja za pomocą wentylatorów wyciągowych jest bowiem problematyczna.

W krytycznych aplikacjach, gdzie ciągłość działania sprężarkowni jest niezbędna, projektowanie redundancji w systemach wentylacyjnych może zapewnić nieprzerwaną operację nawet w przypadku awarii jednego z komponentów. Redundancja może obejmować zainstalowanie dodatkowych wentylatorów, systemów chłodzenia oraz niezależnych ścieżek przepływu powietrza.

Zaawansowane systemy wentylacyjne mogą być wyposażone w sensory i systemy automatycznego sterowania, które dostosowują pracę wentylacji do bieżących warunków operacyjnych. Na przykład, sensory temperatury i wilgotności mogą dynamicznie regulować prędkość wentylatorów lub otwieranie przepustnic, maksymalizując efektywność energetyczną i utrzymując optymalne warunki w sprężarkowni.

Typy systemów wentylacyjnych

1. Naturalna wentylacja - wykorzystuje naturalne przepływy powietrza do chłodzenia i wentylacji.

2. Mechaniczna wentylacja - obejmuje instalację wentylatorów i innych urządzeń do wymuszania ruchu powietrza. Jest to częściej stosowane rozwiązanie, które pozwala na precyzyjne kontrolowanie warunków w sprężarkowni.

Systemy wentylacyjne wymagają regularnej konserwacji, aby zapewnić ich efektywność. Należy regularnie sprawdzać i czyścić komponenty, takie jak filtry i wentylatory w celu wyeliminowania ewentualnych zakłóceń, oraz monitorować ogólny stan techniczny systemu. Wentylacja sprężarkowni ma także kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Sprężarki i systemy olejowe mogą stanowić źródło zapłonu. Dlatego systemy wentylacyjne muszą być zaprojektowane tak, aby w przypadku pożaru szybko usuwać dym i gazy, a także minimalizować rozprzestrzenianie się ognia wewnątrz obiektu (w przypadku ścian o odporności ogniowej należy stosować klapy p.poż).

Projektowanie i eksploatacja wentylacji w sprężarkowniach muszą spełniać lokalne normy i przepisy bezpieczeństwa. Należy dokładnie znać i stosować się do tych wymagań, aby zapewnić bezpieczeństwo i zgodność z prawem.

Właściwa wentylacja kompresorowni to nie tylko kwestia efektywności energetycznej i operacyjnej, ale również istotny aspekt zapewnienia bezpiecznych warunków pracy i ochrony sprzętu przed przedwczesnym zużyciem. Integracja systemu wentylacyjnego sprężarkowni z ogólnym systemem zarządzania budynkiem (BMS) może znacznie zwiększyć efektywność operacyjną. Dzięki centralnej kontroli nad wszystkimi aspektami infrastruktury budynku, można łatwiej monitorować i optymalizować zużycie energii, warunki środowiskowe oraz bezpieczeństwo. Takie podejście umożliwia również szybsze reagowanie na wszelkie anomalie czy awarie systemu.

Warto pamiętać!

Różne typy sprężarek (np. kompresory śrubowe, spiralne, sprężarki tłokowe) mogą wymagać różnych rozwiązań wentylacyjnych. Na przykład, większe sprężarki śrubowe mogą generować więcej ciepła i wymagać wydajniejszej wentylacji, emitują natomiast mniej oleju i zanieczyszczeń do otoczenia w porównaniu do sprężarek tłokowych.

Systemy wentylacyjne powinny być projektowane z myślą o zmiennej intensywności użytkowania sprężarek. W wielu przypadkach, sprężarki nie działają przez cały czas na pełnej mocy, co oznacza, że wymagania dotyczące chłodzenia i wentylacji mogą się różnić. Systemy te mogą być wyposażone w inteligentne kontrolery, które dostosowują działanie wentylacji do bieżącego zapotrzebowania na chłodzenie.

Wentylacja sprężarkowni to skomplikowany i wielowymiarowy proces, który wymaga dokładnej analizy i odpowiedniej implementacji technicznej. Dzięki właściwemu projektowaniu i utrzymaniu, wentylacja nie tylko chroni sprzęt i zapewnia bezpieczne warunki pracy, ale również przyczynia się do zwiększenia ogólnej wydajności operacyjnej. Zachęcam do bezpośredniego kontaktu, chętnie podzielę się z Państwem swoją wiedzą w tym zakresie i pomogę dobrać najlepsze rozwiązania pod daną aplikację.

Wentylacja sprężarkowni wyposażonej w sprężarki śrubowe

Sercem instalacji sprężonego powietrza w większości zakładów produkcyjnych jest sprężarkownia, która ma za zadanie przygotować powietrze do celów produkcyjnych lub procesowych. Nie jest to jedynie wydzielone miejsce, w którym umieszczone są urządzenia. Cały skompletowany osprzęt zapewnia odpowiednią klasę czystości dostarczanego powietrza do finalnych odbiorników.

Ważnymi elementami w sprężarkowni, o jakie należy zadbać, są:

• odpowiednie wymiary otworów komunikacyjnych (drzwi),

• odpowiednie wymiary kanalizacji (kratki ściekowej),

• odpowiednie oświetlenie,

• niepylące i wytrzymałe na przeniesienie obciążenia statycznego podłoże,

• wymiary pomieszczenia (odległości serwisowe, bezpieczne przejścia BHP),

• wentylacja pomieszczenia.

W zależności od rodzaju zastosowanych sprężarek, chłodzenie może odbywać się za pomocą powietrza lub wody. W niniejszym artykule skupię się na chłodzeniu powietrzem. Wykorzystuje się w tym celu system wentylacji naturalnej - czerpnia ścienna/kanał wyrzutowy, który jest najpowszechniej stosowany.

Aby w sprężarkowni uzyskać odpowiednią temperaturę pomieszczenia mieszczącą się w granicach od 0°C do + 45°C w teorii, w praktyce od +5°C do + 50°C, należy wykonać odpowiedni system nawiewu, tzw. czerpni powietrza, a także wyrzutu powietrza ciepłego. Każda sprężarka potrzebuje odpowiedniej ilości powietrza do schłodzenia. Ilość ta jest uzależniona od mocy urządzenia. Wielkość czerpni lub ilość powietrza potrzebnego do schłodzenia sprężarki powinna być podana przez producenta urządzenia. Należy pamiętać, iż określa on powierzchnię czynną netto otworu. Należy wziąć pod uwagę dodatkowo żaluzje oraz ramki. Gdy mamy podaną ilość powietrza potrzebnego do schłodzenia, przyjąć musimy prędkość na wlocie czerpni poniżej 2,5m/s. Należy również wziąć pod uwagę wydatek sprężarki.

Zasysane powietrze do sprężarkowni powinno być jak najbardziej czyste. Jeżeli nie ma możliwości wykorzystania takiego powietrza, należy na czerpni zastosować maty filtracyjne lub pułapkę na cząstki stałe, która odciąża filtr dolotowy sprężarki. Takie rozwiązanie jednak znacznie tłumi dopływ powietrza do wnętrza.

Czerpnie powinny być usytułowane nad podłożem. Sugeruje się wysokość minimum 500 mm. Umieszczenie czerpni w ten sposób zapobiega zasysaniu zanieczyszczeń oraz pyłów. W przypadku zainstalowania czerpni na ścianie o odporności ogniowej, wymagane jest zastosowanie klap przeciwpożarowych. Czerpnię oraz wyrzutnię należy umieścić na ścianach sąsiadujących ze sobą. Jeśli jest to niemożliwe, odległość czerpni od wyrzutni powinna wynosić co najmniej 2,5 m, aby nie następowało tzw. zasysanie ciepłego powietrza do sprężarkowni.

Gdy w pomieszczeniu znajduje się więcej niż jedna sprężarka, powinno się rozważyć wykonanie czerpni do każdej ze sprężarek. Pozwoli to uniknąć ewentualnego przemrożenia sprężarki znajdującej się trybie Stand-by. Mogłoby do tego dojść, gdy zastosuje się jedną dużą czerpnię dobraną pod więcej niż jedno urządzenie. Gdy jedna ze sprężarek jest w trybie Stand-by, czerpnia nie otworzy się. Podobnie w przypadku zastosowania sterowania mechanicznego w postaci siłowników, żaluzje w czerpniach otwierają się po otrzymaniu sygnału z danej sprężarki, że rozpoczęła ona pracę. Rozwiązanie to przynosi jednak jedną znaczącą korzyść. Przy braku pracy sprężarek czerpnie są zamknięte, dzięki czemu nie występuje znaczący spadek temperatury w okresie zimowym, co mogłoby prowadzić do uszkodzenia urządzeń znajdujących się w pomieszczeniu (nawet przy zamontowanym ogrzewaniu awaryjnym).

Na co jeszcze warto zwrócić uwagę? Czerpnia powinna dostarczać świeże powietrze o temperaturze niższej niż temperatura w sprężarkowni. Należy unikać połączenia kanału z ssaniem sprężarki. Kanały wyrzutowe są również bardzo istotnym elementem w sprężarkowni. Powinny umożliwiać odprowadzenie w całości ciepłego powietrza powstałego w wyniku sprężania powietrza.

Spadek ciśnienia w kanale wyrzutowym powinien być mniejszy od sprężu wentylatora chłodnicy w sprężarce. W przypadku nieskomplikowanych kanałów wyrzutowych, wentylator znajdujący się w sprężarce poradzi sobie z wyrzutem ciepłego powietrza. Przy skomplikowanych układach wyrzutowych należy zastosować dodatkowy wentylator, dobrany mocowo do wentylatora znajdującego się w sprężarce, by nie nastąpiło tzw. znoszenie się obu urządzeń. Dodatkowo należy wykonać dylatację pomiędzy podłączeniem rękawa elastycznego ze sprężarką. Robi się to w celu uzyskania efektu podsysania powietrza, gdy wentylator będzie miał za słabą moc.

Producenci sprężarek wskazują różne zalecenia dotyczące prowadzenia kanałów wyrzutowych. Jedni sugerują prowadzenie kanału z każdej sprężarki, inni dopuszczają wykorzystanie wspólnego kanału pod warunkiem zastosowania przepustnic zwrotnych. Ponadto kanały wyrzutowe powinny zostać odpowiednio zaizolowane, by nie dostarczały dodatkowego ciepłego powietrza do pomieszczenia sprężarkowni. Izolację można wykonać za pomocą wełny z folią aluminiową lub wełny obudowanej płaszczem metalowym. Sposób ten jest jednak dość problematyczny, gdyż przy wibrowaniu kanału, wełna może się zsuwać wewnątrz, co może spowodować powstanie mostków cieplnych. Można izolować kanały również kaflexem. Rozwiązanie to jest nieco droższe od izolowania wełną, jednak pozwala na zastosowanie cieńszej warstwy. Jest to korzystne szczególnie w miejscach, gdzie ograniczają nas wymiary pomieszczenia.

Jedynym elementem, który może dostarczać dodatkowe ciepłe powietrze do pomieszczenia sprężarkowni jest system przepustnic dogrzewających/regulacyjnych montowanych na kanałach wyrzutowych, działających na zasadzie zima/lato. Zimą wyrzucane ciepłe powietrze służy do dogrzania pomieszczenia sprężarkowni w chwili ewentualnego spadku temperatury. Wyrzut powietrza ze sprężarkowni następuje zimą na halę produkcyjną, a lata na zewnątrz budynku. Taki układ bardzo dobrze się sprawdza przy zastosowaniu siłowników jak i czerpni powietrza.

Autor:
Daniel Szwab
Manager rozwoju
produktu

Autor:
Daniel Szwab
Manager rozwoju
produktu