Всі споживачі стисненого повітря отримують живлення від загальної повітропотокової мережі, однак для багатьох процесів роботи необхідний різний тиск. При тиску повітря, вище необхідного значення, мають місце перевитрати енергії, що витрачається на вироблення стисненого повітря. Отже, для зниження витрат електроенергії потрібно підтримувати найменший необхідний тиск в системі. Зниження тиску у споживачів стисненого повітря можна здійснити за допомогою редуктора, інжектора дроселювання і регуляторів тиску (останні мають найбільшу ефективність).
В цілому досліди показують, що зниження тиску стисненого повітря на 1% знижує витрату електроенергії на 0,5%.
При забезпеченні цехів з різкозмінним навантаженням стисненим повітрям мають місце вібрації повітротоків і пульсації в них повітря. При встановленні ресивера на вводі в подібні цехи, усуваються вказані негативні явища і має місце економія електричної енергії на 20%.
На повітрерозгалуджуючих пристроях для підключення шлангів пневмоінструмента, а також на самих пневмоспоживачах доцільно встановлювати замість вентилів самозакриваючі клапани, які мають високу швидкодію і герметичність, що знижує витікання стисненого повітря.
Експлуатаційні заходи по покращенню роботи компресорних установок:
- якщо навантаження компресора змінне в часі, то його продуктивність повинна контролюватися й управлятися;
- зниження навантаження шляхом відключення пневмоінструменту, що не використовується;
- запобігання холостої роботи при постійному нульовому навантаженні (по можливості, компресори повинні відключатися повністю);
- регулярне очищення всмоктувального фільтра (падіння тиску на кожні 25 мБар через засмічений фільтр знижують ефективність роботи компресора на 2%).
Місце прийому повітря для компресора має бути поза зоною пилоутворення, у віддаленні від цехів, будівель і стін з великим тепловиділенням, тому прокладати всмоктуючий повітроток необхідно в затінених місцях, з північного боку будівлі. Якщо прокладання всмоктуючого повітротоку через зону тепловиділення неминуче, повітроток в цій зоні ізолюється. В деяких конкретних випадках використовується штучне охолодження всмоктуючого повітря. Зниження температури повітря, що всмоктується, на кожні 2,5°С забезпечить зниження витрат електроенергії на вироблення стисненого повітря на 1%.
При використанні стисненого повітря в робочих приміщеннях (цехах) повітроток доцільно розміщати поблизу місць зі значним тепловиділенням, що дозволить подати споживачу стиснене повітря підвищеної температури, а, отже, й тиску. При прокладанні повітротоків поза приміщень або в холодних приміщеннях для збереження температури стисненого повітря повітротоки доцільно теплоізолювати.
Річна економія електроенергії (кВт·год/рік) за рахунок збільшення температури стисненого повітря може бути розрахована за виразом
ΔW = 0,22·Q·Т°·w·Т (3.7)
де Q - витрата стисненого повітря, м3/хв;
Т° - середнє підвищення температури у споживача, °С;
w — питома витрата електроенергії на вироблення 1 м3 стисненого повітря, кВт·год/м3;
Т - кількість годин роботи компресорної установки на рік, год/рік.
При використанні вторинних енергоресурсів, що забезпечують підігрів стисненого повітря з 20°С до 150°С перед споживачем, економія електроенергії становитиме 15-20% залежно від виду пневмоспоживачів. Підігрів стисненого повітря навіть на 30-50°С у порівнянні з початковою температурою дасть економію електроенергії до 10%.
На кожній компресорній станції доцільно мати графік раціонального режиму роботи, можливого зменшення продуктивності і тиску компресорної станції від максимальних значень протягом роботи, тобто в функції часу. Наявність такого графіку і його дотримування при плавному або дискретному регулюванні роботи компресорної станції дасть значну економію електричної енергії. В більшості випадків складання такого графіку можна зробити на основі статистичних даних щодо роботи компресорної станції.
В поршневому компресорі швидкість поршня змінюється за цикл роботи від нуля до максимального значення і від максимуму до нуля. В результаті цього у всмоктуючій системі компресора, що має власну частоту коливань, виникають коливання повітря, що всмоктується. При співпаданні або кратності частоти коливань стовпа повітря з частотою всмоктуючого повітротоку виникає резонансне явище, в результаті якого у клапанів в кінці ходу всмоктування збільшується тиск повітря, збільшуючи продуктивність компресора.Резонансне наповнення поршневих компресорів зменшує питому витрату електроенергії на 3-5% при одночасному збільшенні продуктивності на 5-8%.
Річна нераціональна витрата електроенергії (кВт·год/рік) при роботі компресора з нерезонансною довжиною всмоктуючого повітротоку визначається за виразом
ΔW=0,05·P·T (3.9)
де Р - потужність, що її споживає компресор з електромережі, кВт;
Т - кількість годин роботи компресора за рік, год/рік.
Побудова раціональних схем постачання стиснутого повітря.
Рекомендована довжина нагнітальної магістралі від компресора до ресивера становить 25 м. Зменшення цієї довжини дає економію електроенергії до 3%, при довжині повітротоку більше 25 м витрати електроенергії збільшуються на 1,5-3%. Збільшення діаметру нагнітального повітротоку на окремих ділянках дає економію електроенергії до 6%. При достатній кількості мастиловологовідділювачів збільшується загальний переріз труб, що зменшує опір повітротоку. Використання автоматичного мастиловологовідділювача дозволяє значно знизити витік стисненого повітря і виключити необхідність ручного періодичного продування повітропотоків. При нераціональній схемі мережі стисненого повітря є доцільним скоротити до мінімуму її довжину і демонтувати зайву розподільчу апаратуру. Для значно віддалених від основної повітрерозподільчої магістралі споживачів стисненого повітря бажано використати пересувні компресори невеликої продуктивності.
В окремих випадках є сенс вивчити можливість заміни пневмоінструменту, наприклад, інструментом з електроприводом. У кінцевому рахунку сумарне споживання електроенергії при цьому може знизитися.
Також необхідно досліджувати можливість добору (відновлення) тепла при наявності теплового навантаження. Наприклад, ефективно відбираючи тепло від компресорів системи стиснутого повітря, можна опалювати виробничі приміщення.
