6 giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén hoạt động hiệu quả hơn

Hệ thống khí nén là một trong những khu vực tiêu thụ điện năng lớn nhất (khoảng trên 25%) trong các nhà máy hiện đại như thực phẩm, dược phẩm, xi măng, thép, dệt nhuộm, chế tạo máy,... Đặc biệt, hệ thống cũ có thể gây tổn thất do rò rỉ khí lên đến 25%. Do đó, việc tìm kiếm giải pháp tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén là bài toán sống còn quyết định năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

1. Lợi ích từ việc tiết kiệm điện hệ thống khí nén

Những giá trị mang lại khi tiết kiệm điện năng cho một hệ thống máy nén khí vô cùng to lớn, phải kể đến như giảm thiểu tối đa chi phí vận hành, gia tăng lợi nhuận trực tiếp cho doanh nghiệp. Ngoài ra, khi có các biện pháp thiết thực, máy móc cũng được nâng cao hiệu suất và tuổi thọ nhờ giảm thiểu ma sát, hạn chế sụt áp dòng lưới điện, vv…Đặc biệt, khi tiết kiệm điện, hệ thống khí nén góp phần giúp doanh nghiệp tham gia tích cực vào chiến lược bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, thực hiện tốt các tiêu chuẩn quốc tế như ISO 50001.

2. Phương pháp tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén hiệu quả

2.1 Khắc phục và chủ động ngăn ngừa rò rỉ khí nén

Biện pháp đầu tiên là ngăn ngừa rò rỉ khí nén, nguyên nhân khiến doanh nghiệp có thể lãng phí đến 2.500 USD/năm với một lỗ rò khí đường kính chỉ 6mm ở áp suất 7 bar. Cách khắc phục hữu hiệu là sử dụng các thiết bị phát hiện âm thanh siêu âm chuyên dụng để quét toàn bộ hệ thống ống dẫn, khớp nối và van xả. Theo một báo cáo, việc lấp kín các điểm rò rỉ có thể giúp tăng 12% hiệu năng hệ thống và tiết kiệm 20-30% điện năng tiêu thụ.

2.2 Ứng dụng biến tần để tiết kiệm điện

Trên thực tế, hệ thống máy nén khí cũ thường tiêu tốn rất nhiều điện năng khi chạy không tải liên tục. Vì thế, việc lắp đặt biến tần điều khiển tốc độ quay của khí nén là một phương pháp hiệu quả có thể tiết kiệm đến 25% điện năng tiêu thụ. Nhờ tính năng điều khiển ON/OFF, tích hợp giải thuật PID để biến tần tự so sánh áp suất đặt và hồi tiếp từ cảm biến áp suất, doanh nghiệp có thể tăng hoặc giảm tốc độ máy cực kỳ linh hoạt.

2.3 Tối ưu hệ thống ống dẫn khí

Theo các hướng dẫn từ các chuyên gia trong lĩnh vực, thay thế khớp nối vuông góc bằng khớp nối dạng chữ Y giúp hạn chế việc hạ áp đột ngột ở hệ thống khí nén. Ngoài ra, nếu sử dụng van cụm đặt gần cơ cấu truyền động, có thể rút ngắn chiều dài đường ống dẫn khí và nâng cao hiệu quả tiết kiệm năng lượng lên đến 32%.

2.4 Giảm áp suất hoạt động về mức tối ưu

Phương pháp tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc điều chỉnh áp lực làm việc ở mức vừa đủ, tránh cài áp suất cao hơn nhu cầu thực tế. Ví dụ khi hạ áp suất máy móc từ 6 bar xuống 5 bar giúp tiết kiệm trung bình 15% điện năng mà không làm giảm năng suất.

2.5 Quản lý chu kỳ vận hành và tắt khi không sử dụng

Nếu máy nén khí ở chế độ chạy không tải không sinh khí, có thể tiêu tốn một lượng điện năng rất lớn so với khi chạy đầy tải. Vì vậy kỹ thuật viên cần chú ý để tắt bớt máy trong thời gian không sản xuất, giờ nghỉ ca hoặc khi không cần thiết.

2.6 Thu hồi và tái sử dụng nhiệt thải vào mục đích khác

Máy nén khí trong quá trình vận hành sinh ra một lượng nhiệt năng rất lớn. Nếu doanh nghiệp lắp đặt hệ thống thu hồi lượng nhiệt này để sấy khô sản phẩm, làm nóng nước hoặc sưởi ẩm không gian văn phòng, nhà xưởng, sẽ mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng toàn diện hơn.

3. Lưu ý kỹ thuật quan trọng khi thực hiện tiết kiệm điện cho hệ thống máy nén khí

Các khía cạnh kỹ thuật nghiêm ngặt là vấn đề quan trọng hàng đầu khi doanh nghiệp thực hiện chiến lược tiết kiệm điện, để đảm bảo hệ thống vẫn hoạt động tốt và ổn định.

• Cần kiểm soát nhiệt độ và chất lượng khí vào: Khí vào bị nóng hoặc nhiễm bụi sẽ làm mòn nhanh các van, bánh công tác, roto, và giảm hiệu suất thể tích.
• Ngăn ngừa sụt áp qua bộ lọc: Cần lưu ý không để lõi lọc khí và bộ tách dầu bị tắc nghẽn vì sẽ gây sụt áp nghiêm trọng.
• Quản lý nước ngưng và làm mát: Cần đảm bảo hệ thống làm mát trung gian hoặc làm mát sau hoạt động ổn định để tránh nước ngưng gây ăn mòn, rỉ sét, sụt áp và rò rỉ nghiêm trọng.
• Không lạm dụng khí nén. Rất nhiều nhà máy sử dụng khí nén áp suất cao cho các mục đích cần áp suất thấp như cánh khuấy, vận chuyển khí nén hoặc cấp khí buồng đốt. Điều này cực kỳ lãng phí. Thay vào đó, hãy sử dụng quạt thổi áp suất thấp chuyên dụng để tiết kiệm chi phí.
• Vận hành ở áp suất vừa đủ: Nên chạy máy ở áp suất 100 PSIG để tránh tăng thất thoát năng lượng và tỉ lệ rò rỉ khí qua các kẽ hở.
• Chú ý khi bảo trì: Cần chú ý công việc bảo trì để đảm bảo máy hoạt động bền bỉ, giảm nguy cơ máy dừng đột ngột gây thiệt hại kinh tế lớn cho dây chuyền sản xuất.

Bằng việc kết hợp giữa các phương pháp tiết kiệm điện cho hệ thống khí nén như lắp đặt biến tần, bảo trì định kỳ, tối ưu hóa áp suất hoạt động và tuân theo các hướng dẫn kỹ thuật, doanh nghiệp có thể cắt giảm tối đa chi phí vận hành tiêu thụ điện. Đây là một con số không nhỏ (đến 45%) cho một  hệ thống khí nén có vai trò quan trọng hàng đầu trong nhà máy.

Xem thêm: Hệ thống ống thông gió là gì và cách giải quyết sự cố hỏa hoạn